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Verfahren und Formmaschine zum Füllen von Form- oder Kernkästen mit
Formsand Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Gußformen bzw. Gußkernen durch Hineinschleudern des Formsandes in den Form-oder
Kernkasten, insbesondere mittels Preßluft.
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Bei allen bisher bekannten Maschinen zum Hineinschleudern des Formsandes
in den Form- oder Kernkasten durch Preßluft wird der Sand vor oder während der Einführung
in den Kasten mit Luft gemischt; in den Kasten tritt also ein Gemisch von Sand und
Luft ein und diese Luft muß erst wieder ausgetrieben werden, wenn Form oder Kern
haltbar sein sollen.
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Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung der Sand in einer kompakten
Säule, unvermischt mit Luft in den Form- oder Kernkasten gedrückt. Dabei wird dem
Sand die erforderliche Beschleunigung durch elasti-Schen Druck erteilt, indem z.
B. Preßluft nach Art eines elastischen Kolbens auf eine Stirnfläche der Sandsäule
wirkt und diese durch eine Düse hindurch stoßartig in den Kern-oder Formkasten hinüberdrückt.
Die jeweils in den Kasten zu pressende Sandmenge wird aus einem größeren Sandvorrat
mittels einer Hohlstanze ausgestanzt in die die Preßluft von der einen Seite eintritt,
während die von ihr umschlossene Sandsäule auf der andern Seite durch eine Düse
in Form eines kompakten Strahles in den Kasten austritt und ihn, je nach der ausgestanzten
Sandmenge, teilweise oder ganz ausfüllt. Durch die hohe Beschleunigung, die der
aus der Düse austretenden Sandsäule durch den Preßluftdruck erteilt ist, wird der
Sand befähigt, alle Hohlräume des Form- oder Kernkastens restlos als dichter, festzusammenhängender
Körper auszufüllen. Da die Luft nicht mit dem Sand in den Kasten gelangt, braucht
auch nicht für den Austritt von Luft aus dem Kasten Sorge getragen zu werden, wie
dies bei älteren Preßluftformmaschinen nötig war.
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Im Gegensatz. zu diesen älteren Maschinen erfolgt ferner der Sandaustritt
aus der Maschine und sein Eintritt in den Kasten in waagerechter Richtung.
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In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. i ist ein Längsschnitt.
Abb. 2 eine Oberansicht, Abb. 3, d. und 5 sind Schnitte längs der Ebenen a-b, e-f,
c-d in Abb. i. Abb. ü und 7 zeigen die Haltevorrichtung für den Formkasten in Schnitt
und Oberansicht, Abb.8 bis io die Vorrichtung zum Weiterschalten des Sandbehälters
und Abb. ii und 12 das zum Einlaß der Druckluft in das Rohr dienende Ventil.
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Gemäß Abb. i und 2 ist ein Sandbehälter, beispielsweise in Form einer
Trommel 27,
auf einem hohlen Fuß i in Lagerböcken 25 mittels Drehzapfen 26
um eine waagerechte Achse drehbar gelagert. Zum Einfüllen des Sandes in die Trommel
dient die Füllklappe
28. Der Trommelinhalt ist so groß bemessen,
daß er Füllgut für mehrere Arbeitsstunden aufnehmen kann. Das Füllgut ist in der
Trommel nach außen völlig abgeschlossen und daher gegen schädliche Einflüsse der
Luft, z. B. Austrocknen oder frühzeitiges Abbinden geschützt. Die Stirnwände der
Trommel 27 tragen eine Reihe sich paarweise gegenüberliegender Öffnungen 29 (Abb.
3), welche im Kreise um die Drehachse angeordnet sind und in weiterhin näher zu
beschreibender Weise zum Einführen des Stanzrohres i z bzw. zum Überführen des Sandes
in den Formkasten 64 dienen. Vor jeder Stirnwand ist eine Ringplatte 30 angebracht,
«-elche die Öffnungen 29 mit Ausnahme der jeweils untersten abschließt. Die Austrittsöffnungen
29 in der in Abb. i links liegenden Trommelstirnwand sind mit auswechselbaren Ringdüsen
31 versehen, deren Zweck später erläutert wird.
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Der zu füllende Formkasten 64 (Abb. 6 und 7) ruht am linken Ende der
Vorrichtung auf einem Tisch 51, der auf einer Gleitfläche 47 (Abb. 4.) einer am
Fuß i angebrachten Konsole 4.6 hin und her verschiebbar ist. Der Formkasten 64 liegt
nicht unmittelbar auf der Tischplatte 51 auf, sondern wird von verstellbaren Platten
57 und 58 getragen( Abb. i, 2, 6 und 7), welche entsprechend der Länge und
Höhe des Formkastens verstellbar sind. Die waagerechte Platte 57 ruht mit seitlichen
Stiften 56 in Aussparungen 55, der schrägen Flächen von auf der Tischplatte 51 angeordneten
Böcken 54. Die senkrechte Platte 58 ruht ebenfalls mit seitlichen Stiften 58' in
Aussparungen 6o der Seitenwände 61 und greift mit einem nach unten ragenden Stift
58" in eines der Löcher 59 der Tischplatte 51 ein. Auf diese Weise ist die Lage
der Platten 57. 58 auf dem Tisch 51 und damit auch die Stellung des Formkastens
64 genau festgelegt, der seitlich mittels der in den Seitenwänden 61 vorgesehenen
Spindeln 6-2 festgestellt wird.
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Zum Füllen maß der Formkasten 64 an die unterste Austrittsöffnung
der Trofnmel 27 angepreßt werden. Dies geschieht auf pneumatischem Wege mittels
eines fest an der Konsole 46 angebauten Differentialkolbens 48 Abb. r und 4.) auf
dem ein kleiner Zylinder 49 und ein größerer Zylinder 5o sitzen, die ihrerseits
an der Tischplatte 51 befestigt sind. Zwischen dem kleineren Zylinder 49 und dem
Kolben 48 wird durch eine Zuleitung 52, welche dauernd mittels eines (nicht gezeichneten)
Anschlusses mit der Druckluftzuleitung in Verbindung steht, ein Überdruck aufrechterhalten,
so daß sich der Tisch 51 von der Trommel 27 zu entfernen sucht. Zum Anpressen
des Formkastens 64 an die Trommel wird durch die Zuleitung 53, welche gleichfalls
durch einen (nicht gezeichneten) Anschluß mit der Druckluftzuleitung verbunden ist,
nach Öffnung eines (nicht gezeichneten) Ventils Druckluft zwischen den Kolben 48
und den größeren Zylinder 5o geleitet, so daß nunmehr der Tisch 51 auf die Trommel27
zu bewegt wird, bis sich der Formkasten 64 gegen die Außenfläche der Ringdüse
31 legt.
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Das Füllen des Formkastens 64 mit Sand erfolgt dadurch, daß in die
Trommel 27 von der gegenüberliegenden Seite her das Stanzrohr i?- eingeführt wird,
das sich hierbei mit Sand füllt, und daß der Sand aus dem Rohr 12 durch die Ringdüse
31 hindurch in den Formkasten geschleudert wird. Im vorliegenden Falle erfolgt sowohl
die Einführung des Rohres 12 in die Trommel 27 als auch das Aasschleudern des Sandes
aus dem Rohr 12 mittels Druckluft. Beides kann jedoch auch auf andere Weise vorgenommen
werden, beispielsweise könnte der Sand aus dem Rohr 12 mittels eines beweglichen
Stempels in den Formkasten 64 geschoben werden.
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Bei der gezeichneten Vorrichtung greift am Stanzrohr 12 ein in einem
Zylinder längsverschiebbarer Kolben 6 an (Abb. i und 2). Zwischen dem Kolben 6 und
dem Rohr 12 ist das weiterhin näher zu beschreibende Ventil 8 angeordnet. Um das
Rohr 12 auswechseln zu können, ist es an dem Kolben 6 mittels einer lösbaren Überwurfinutter
13 befestigt. Zum Vorschub des Kolbens 6 und des Stanzrohres 12 wird über eine Zuleitung
3 und einen Hahn .4 (Abb. i und 5) Druckluft in den rechten Teil des Zylinders 2
eingeleitet. Der Hahn 4 kann mittels eines Gestänges 5 (Abb. -2) von der Vorderseite
der Maschine, an der die Haltevorrichtung für den Formkasten angeordnet ist, betätigt
werden. Die Rückführung des Kolbens 6 und des Rohres 12 erfolgt nach Abstellung
der Druck-Luft durch ein Gewicht 24, das mittels eines über Rollen 23 geführten
Seilzuges 22 am Kolben angreift und bei dessen Vorbewegung angehoben wird. Bei der
Vorbewegung des Kolbens 6 wird das Stanzrohr 12 durch die unterste Öffnung 29 an
der rechten Stirnwand der Trommel 27 in diese eingeführt. bis es auf die z. B. aus
Gummi bestehende Ringdüse 31 auftrifft, mit der es dichtend abschließt. Hierdurch
ist erreicht, daß bei dem nachfolgenden Einlassen von Preßluft in das Rohr 12 die
Preßluft mit dem übrigen Trommelinhalt nicht in Berührung kommt. Sie würde den dort
befindlichen Sand so stark zusammenpressen, daß er mühsam wieder aufgelockert werden
müßte. Durch die Einführung des Stanzrohres ia in die Trommel ist dies vermieden.
In
der vorgeschobenen Stellung des Stanzrohres 12 kommt das zwischen letzterem und
dem Kolben 6 angeordnete Ventil 8 in eine Lage, in der eine durch einen Fußhebel
i i o. dgl. zu betätigende Antriebsstange io (Abb. i und 3) unter einem das Ventil
8 verstellenden Hebel 9 steht. Wird der Fußhebel i i niedergedrückt, so bewegt sich
der Hebel 9 (Abb. 12) aufwärts in die punktiert gezeichnete Stellung und dreht dabei
den Ventilsteller 66 (Abb. i i und 12) derart, daß dessen Bohrungen 65' mit Bohrungen
65 im Ventilgehäuse 8 zusammenfallen. Infolgedessen kann die Druckluft aus dem rechten
Teil des Zylinders 2 durch verhältnismäßig weite, den Kolben 6 durchsetzende Längskanäle
7 und durch das Ventil 8 mit großer Gewalt in das Rohr t 2 eindringen, so daß der
Sand aus letzterem als kompakte Masse durch die Düse hindurch in den Formkasten
6.4 geschleudert wird. Der Fußhebel i i und die Stange io sind so angeordnet, daß
die öffnung des Ventils 8 nur in derjenigen Kolbenstellung erfolgen kann, bei der
das Rohr 12 dichtend auf der Ringdüse 31 aufliegt. Die lichte Weite der Düse 31
wird jeweils nach der lichten Weite des Stanzrohres 12 und des Formkastens 64 bemessen
und ist für gewöhnlich kleiner als beide, um ein heftiges Hineinschleudern des Sandes
in den Formkasten 64. zu fördern und nach dem Einführen des Rohres 12 ein Herausfallen
von Sand aus diesem zu verhindern.
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In den Abb. 2, 3 und 8 bis io ist die Vorrichtung zum Weiterschalten
der Trommel dargestellt, wodurch bezweckt wird, den in der Trommel befindlichen
Sand nach jedem Arbeitsgang durchzumischen und die Bildung von Hohlräumen an der
Eintrittsstelle des Rohres 12 zu verhindern. Die Trommel 27 wird während eines Arbeitsganges
durch eine unter dein Zug der Feder 63 stehende Sperrklinke .I3 festgehalten, welche
in Rasten 4.5 (Abb. 3 und 9) einfällt, die entsprechend der Zahl und Lage der Öffnungen
29 auf den Trommelumfang verteilt sind. Der Kolben 9 entsperrt, sobald er in die
vorgeschobene Stellung kommt, die Trommel 27 dadurch, daß er mit einer Nase
36 (Abb. 2) gegen einen an einer Stange 38 angebrachten Anschlag 37 trifft, dadurch
die Stange 38 nach links verschiebt und über einen Hebel 39 ein Ventil -to derart
steuert, daß unter einen in einem senkrechten Zylinder 35 (Abb. 3) verschiebbaren
Kolben 4.1 Druckluft gelangt und den Kolben anhebt; dabei wird eine Stange 3-.,
welche durch einen im Kolbenstangenkopf 67 (Abb. 8 und i o) drehbaren Drehbolzen
68 greift, angehoben und schwenkt einen auf der Trominelwelle lose drehbar angeordneten
Arm 42 nach unten, so daß letzterer auf einen Anschlag .I3 der Sperrklinke .44.
trifft und die Trommel 27 entsperrt. Gleichzeitig bewegt sich ein Sperrhaken
33 (Abb. 3, 8, i o ), der auf dem Arm .12 um einen Zapfen drehbar angeordnet ist,
an dem auf die Trommelwelle 26 bzw. eine Fortsetzung 69 (Abb. i o) derselben fest
aufgekeilten Sperrad 32 um einen Zahn weiter. Geht nun der Kolben 6 nach der mittels
des Hahnes 4 zu bewirkenden Abstellung der Druckluft unter der Einwirkung des Gewichtes
24. in seine Ausgangsstellung zurück, so trifft die Nase 36 auf einen Anschlag 37'
der Stange 38. Dadurch wird das Ventil .4o derart umgesteuert, daß Druckluft nunmehr
über den Kolben 41 gelangt und ihn abwärts bewegt. Infolgedessen schwingt der Arm
42 wieder hoch, wobei der Sperrhaken 33 das Sperrad 32 und damit die Trommel 27
mitnimmt, bis die Sperrklinke .1d. in die nächste Rast 45 einfällt. Auf diese Weise
wird die Trommel 27 genau um denjenigen Winkel weitergeschaltet, der dem
Winkelabstand zweier benachbarter Öffnungen 29 entspricht. Die Öffnungen 29 gelangen
also nacheinander in Arbeitsstellung vor das Rohr 12 bzw, den Formkasten 6¢.
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In dem Stanzrohr 12 können Sandrückstände zurückbleiben, deren selbsttätige
Entfernung vor jedem Arbeitsgang erwünscht ist. Zu diesem Zweck greift durch den
Kolben 6 (Abb. i Lind 2) eine bei 1.1. dichtend geführte Stange 15 hindurch bis
in das Stanzrohr 12. Das hintere Ende der Stange ist mit einem Differentialkolben
16 verbunden, der sich in einem Zylinder 17 bewegt. Solange der Hahn .I geöffnet
ist, erhalten beide Kolbenflächen durch die Kanäle i8 bzw-. i9 Druckluft, infolgedessen
wird der Kolben i6 nach rechts gedrückt. Wird aber der Hahn zwecks Rückbewegung
des Kolbens 6 und des Rohres 12 geschlossen, so wirkt auf den Kolben 16 die Druckluft
nur noch über den Kanal 18 von rechts. Nun bewegen sich während der Rückbewegung
des Rohres 12 der Kolben 16 und die Stange 15 um eine gewisse Strecke im entgegengesetzten
Sinne, so daß die Stange 15 mit ihrem breiteren Vorderende die Rückstände aus dein
Rohr 1 2 hinausstößt.
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Um den Zylinder 17, den Kolben 16 und die Stange 15 leicht ausbauen
zu können, was beispielsweise bei der Auswechslung des Stanzrohres 12 erforderlich
ist, ist der Zylinder 17 an dem Zylinder 2 mittels eines Biigels 2o (Abb. i und
2) und einer Spannschraube 21 befestigt. Nach Lösen der Spannschraube 21 läßt sich
der Bügel 2o herunterklappen und der Zylinder 17 mit dem darin befindlichen Kolben
16 und der Stange 15 so weit zurückziehen, daß das Rohr 1 2 ausgewechselt werden
kann.