DE540972C - Druckluft-Pressformmaschine mit fluessigkeitsgesteuerter Absenkung des Presskolbens - Google Patents

Description

Formmaschinen, die durch den Rückgang des Preßkolbens in die Anfangstellung die Trennung zwischen Form und Modell herbeiführen, besitzen den Vorteil beträchtlicher Zeitersparnisse, weil der besondere Abhebehub vermieden ist. Das Bestreben war deshalb schon seit langem darauf gerichtet, diese Art der Formmaschinen den allgemeinen Bedürfnissen der Praxis anzupassen. Dies ist bisher nicht gelungen, da die beim Druckluftbetrieb gesteigerten mannigfachen Schwierigkeiten nur teilweise beseitigt werden konnten.

Solche Maschinen setzen zunächst eine weitgehende, dem jeweiligen Modell angepaßte Steuerung der Absenkbewegung des Preßkolbens voraus, da der Rückweg des Preßkolbens dem überaus wichtigen Vorgang der Trennung zwischen Form und Modell dient. Die Senkbewegung wird zweckmäßig zunächst ao zum schnellen Lostrennen des Formrückens von der Gegenpreßplatte stark beschleunigt und dann entsprechend verzögert. Im Augenblick der größten Verzögerung wird der Trennungsvorgang .zwischen Form und Modell gewisseres maßen aus dem Ruhezustand übergehend begonnen und mit zunehmender Entfernung des Modells aus der Form beschleunigt, bis der Kolben nach völliger Befreiung des Modells in seiner Tiefstellung zur Ruhe kommt. Der Senkweg des Kolbens von der größten Verzögerung bis zur Ruhestellung mußte dabei der Modellhöhe, dem Abhebehub, entsprechen.

Mit Rücksicht auf die Einfachheit der Bauart hat man auf den Einbau selbsttätiger Steuerungen der Absenkbewegung verzichten müssen. Es ist ohnehin überaus schwierig, die Geschwindigkeit der Absenkbewegung durch den Auslaß der Druckluft aus dem Preßzylinder feinfühlig zu regem, weil bereits sehr kleine Änderungen des Ausströmquerschnittes die Bewegung des Preßkolbens stark beeinflussen. Damit ist außerdem eine gewisse Ruckartigkeit der Senkbewegung verbunden, verursacht durch die große Elastizität des den Kolben tragenden Luftpolsters, die sich schädlich auf die Form auswirkt. Man mußte es dem Arbeiter überlassen, durch Regelung der Auslaßöffnung die austretende Luftmenge und damit die Senkgeschwindigkeit möglichst zu beeinflussen. Der Arbeiter war dabei genötigt, den Steuergriff der Maschine während dieses Vorganges dauernd in der Hand zu halten, statt bereits die weiteren Handgriffe für die Fertigstellung der Form vorzunehmen. Mit der Schwierigkeit der zu formenden Modelle stiegen in gleichem Maße die An-Sprüche an die Geschicklichkeit des Formers, denen dieser bald nicht mehr gerecht werden konnte, so daß bei derartigen Maschinen Durchzugsplatten zu Hilfe genommen werden mußten, wenn es sich nicht um verhältnismäßig einfache Modelle handelt.

Die vorliegende Erfindung ist dazu bestimmt, die Geschicklichkeit des Formers auszuschalten.

Es lag nahe, auch hier, wie es bei hydraulischen Formmaschinen bekannt ist, die Senkbewegung durch Drosselung eines Flüssigkeitsstromes sicherer zu gestalten, als dies bei reiner Druckluftsteuerung möglich ist, unter Ver-

meidung der schädlichen ruckartigen Bewegungen.

Die einfachste Ausführungsform, die Flüssigkeit durch einen feststehenden unveränderlichen Querschnitt austreten zu lassen, kam infolge der dabei eintretenden Zeitverluste nicht in Frage. Man mußte danach trachten, den Querschnitt während der Senkbewegung zu verändern, um auf diese Art die austretende Flüssigkeitsmenge ίο und damit die Geschwindigkeit regeln zu können. Hierfür hatte man bisher die Wahl zwischen zwei Möglichkeiten. Die eine Möglichkeit war durch den Einbau eines Steuerorgans gegeben, das während der Senkbewegung durch den Arbeiter bedient werden konnte. Dadurch war jedoch das Gelingen der Form dem Arbeiter in die Hand gegeben, dieser war zudem während der Dauer der Senkbewegung in Anspruch genommen. Ein zweiter Vorschlag sieht eine selbsttätige Steuerung des Austritts der Flüssigkeit vor, jedoch in Abhängigkeit von festen Hubverhältnissen.

Die Inanspruchnahme des Arbeiters und Abhängigkeit von seiner Geschicklichkeit und seinem guten Willen wird zwar durch die letztgenannte Ausführungsform überwunden, der Vorteil der Anpassungsfähigkeit an verschieden hohe Modelle geht dabei aber verloren.

Gerade die Anpassungsfähigkeit der Formmaschinen an die Modellhöhe ist in wirtschaftlicher Hinsicht von der größten Bedeutung. Wenn z. B. eine Maschine, die an eine feste Hub- und Modellhöhe gebunden ist, auch für niedrigere Modelle benutzt werden soll, muß demungeachtet der Kolben zum Pressen den ganzen Hubweg durchlaufen, damit beim Absenken im Augenblick der größten Verzögerung die Lostrennung des Modells aus der Form beginnt. Es kommt häufig vor, daß auf einer Maschine, die für einen Hub von 250 mm eingerichtet ist, auch Modelle von 50 mm Höhe geformt werden müssen. Der Druckluftverlust ist dann 400 °/₀.

Es ist verständlich, daß diese Nachteile der Einführung der flüssigkeitsgesteuerten Senkbewegung des Preßkolbens derart hinderlich waren, daß sich derartige Konstruktionen nicht durchsetzen konnten.

Auch mit Rücksicht auf die Vorteile der selbsttätigen und reichlichen Schmierung bei Anwendung von Öl als steuernde Flüssigkeit mußte eine Beseitigung der angeführten Nachteile angestrebt werden.

Dieses Ziel wurde durch die vorliegende Erfindung erreicht, unter Wahrung der für die Betriebssicherheit notwendigen Einfachheit. Sie vereinigt in sich nachfolgende Vorteile:

Der Abhebehub ist erspart, der zurückgehende

Preßkolben führt die Trennung zwischen Form und Modell herbei, der Former kann während dieser Zeit bereits andere Handgriffe ausführen, die Senkbewegung wird, soweit sie nicht dem Trennungsvorgang zwischen Form und Modell dient, beschleunigt.

Die Absenkbewegung des Preßkolbens ist selbsttätig gesteuert, sie wird nach anfänglicher Beschleunigung kurz vor der Trennung wieder stark verzögert und dann mit beginnender Trennung gewissermaßen aus dem Ruhezustand übergehend wieder eingeleitet und mit wachsender Entfernung des Modells aus der Form zunehmend beschleunigt.

Die selbsttätige Geschwindigkeitsregelung ist veränderlich insofern, als der Punkt der größten Verzögerung in seinem Abstand von der Tiefstellung jeder Modellhöhe angepaßt werden kann, wodurch Druckluftverluste vermieden sind.

Vermeidung der bei reiner Druckluftsteuerung auftretenden ruckartigen Senkbewegung.

Bei Druckluftformmaschinen, welche die Bewegung eines Kolbens durch eine Flüssigkeit steuern, ist stets der Raum unter dem Kolben bzw. im Zylinder mit Flüssigkeit angefüllt und ein besonderer Raum als Flüssigkeitsbehälter für die durch den Hub erforderlich werdende Flüssigkeitsmenge vorgesehen. Dieser Behälter ist mit der Druckluftleitung verbunden, unter Einschaltung eines Ventils. In der Regel wird auch zwischen Behälter und Zylinder in die Verbindungsleitung ein weiteres Ventil eingeschaltet, um die beispielsweise bei der Senksteuerung austretende Flüssigkeitsmenge zu regeln. Bei Formmaschinen mit flüssigkeitsgesteuerter Senkbewegung des Preßkolbens muß dies zweite Steuerorgan durch die Bewegung des Preßkolbens unmittelbar gesteuert werden, wenn die Steuerung der Senkbewegung selbsttätig erfolgen soll. Ein Steuerorgan mit drehbarem Steuerteil zu benutzen, ist nur durch vermittelnde Organe möglich, weil der steuernde Kolben einegeradlinigeBewegung ausführt. Auch haben solche Steuerorgane den Nachteil, daß sie sich schlecht gegen die Druckflüssigkeit abdichten lassen, besonders dann, wenn es sich um Öl handelt. Sodann sind die ölführenden Rohrleitungen Fehlerquellen und der Gefahr des Undichtwerdens ausgesetzt, außerdem auch Fangstellen für den Formsand. Die vorliegende Erfindung vermeidet auch diese Nachteile. Sie hat also auch den Vorteil der größtmöglichen Einfachheit. Der Erfindungsgedanke ist nun der, unter möglichster Verkürzung der Verbindung zwischen Zylinder und Flüssigkeitsbehälter eine selbsttätige Steuerung in diese Verbindung einzuschalten, die der Gefahr des Undichtwerdens nach außen hin nicht ausgesetzt ist und die geradlinige Bewegung des Kolbens für die Steuerung unmittelbar benutzt.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Zylinderraum und Ölbehälter unmittelbar benachbart, lediglich durch einen

kurzen Kanal getrennt. Durch diesen Kanal wird vom Preßkolben als Steuerorgan ein sogenannter Steuerstein hindurchgeführt, der zeitweise gewissermaßen eine Verstopfung des Kanals herbeiführt. Der Grad der jeweiligen Verstopfung kann durch eine entsprechende Formgebung des Steuersteins oder des Kanals geregelt werden. Befindet sich der Stein inmitten des Kanals, so ist die Verstopfung auf ίο ihr Höchstmaß gesteigert. Die Flüssigkeit kann dann nur in geringen Mengen austreten. Die Senkgeschwindigkeit ist entsprechend verzögert. In dem Maße, wie sich der Stein aus dem Kanal entfernt, wächst die Senkgeschwindigkeit, bis sie schließlich nach gänzlicher Freigabe des Kanals ihr Höchstmaß erreicht.

Durch die senkrechte Entfernung des Steuersteins von dem Kanal (in Ruhestellung) ist der die Trennung zwischen Form und Modell bewirkende Senkweg von der größten Verzögerung bis zur Tiefstellung bestimmt. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Entfernung veränderlich zu gestalten. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Möglichkeit ist die Lagerung des Steuersteins in Form einer Wandermutter auf einer Gewindespindel, deren Drehung von außen den an der Drehung verhinderten Stein aufwärts oder abwärts schraubt, ihn also dem Kanal nähert oder ihn davon entfernt.

Der Veranschaulichung der Erfindung dienen die Fig. 1, 2, 3, 4 und 5. Die Fig. 1 bis 4 stellen den Erfindungsgegenstand, beispielsweise eine Druckluft-Preßformmaschine mit selbsttätiger Modellabsenkung im Längsschnitt, in verschiedenen Arbeitsstellungen dar.
Fig. ι zeigt die Grundstellung,
Fig. 2 zeigt die Preßstellung.
Fig. 3 zeigt die Absenkstellung bei beginnender Modellabsenkung.

Fig. 4 zeigt die Absenkstellung nach beendeter Modellabsenkung.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Erfindungsgegenstand mit der Luftsteuerung.
In der beispielsweisen Ausführung ist der Preßkolben α unten von dem Preßzylinder a_x und oben von dem Flüssigkeitsraum p umgeben. Die Verbindung von Preßzylinder a_x und Flüssigkeitsraum f wird durch den Kanal υ gebildet, der durch eine Aussparung h im Preßkolben α entsteht. Der Preßkolben α trägt an einer Gewindespindel f den Steuerstein e, der aufwärts und abwärts bewegt werden kann, durch Drehen der Spindel/" von außen durch das Handrädchen g.

Durch Veränderung der Entfernung zwischen dem Steuerstein e und dem Kanal ν (Fig. 1) ist die genaue Anpassung der Steuerung an die jeweilige Modellhöhe gegeben. Der Ausschnittsunterschied bei der Preßstellung (Fig. 2) und der beginnenden Modellabsenkung (Fig. 3) ist notwendig, um die Form schnell von der Preßplätte m lösen zu können, damit der Gegenpreßholm ausgeschwenkt und die durch die Modellabsenkung bewirkte Verzögerung ausgenutzt werden kann.

Bei beginnender Absenkung (Fig. 2) kann die Flüssigkeit, beispielsweise Öl, zunächst schnell entweichen durch den zwischen dem Steuerstein e und dem Kanal υ vorhandenen Spalt. Dieser Spalt vermindert sich mit wachsender Näherung des Steuersteins e an den Kanal v, bis er in der Stellung nach Fig. 3 nahezu ganz geschlossen ist. Infolgedessen verzögert sich die Absenkbewegung, wobei in der Stellung nach Fig. 3 die größte Verzögerung erzielt ist. In dieser Stellung wird die Form η auf die in Höchststellung befindlichen Abhebestifte d abgesetzt. Der Abstand zwischen Form η und den Abhebestiften ä entspricht dem senkrechten Abstand zwischen Steuerstein e und Kanal v.

Die nach Stellung Fig. 3 eintretende Verzögerung vermeidet ein schädliches, stoßweises Aufsetzen der Form n. Im Anschluß daran beginnt die Lostrennung des Modells 0 aus der in Höchststellung verbleibenden Form η durch weiteres Absenken des Modells 0 bis in die Grundstellung nach Fig. 4. Die Form des Steuersteins e hat eine mit zunehmender Lösung des Modells 0 wachsende Vergrößerung des Durchfiußquerschnittes ν zufolge und damit eine wachsende Beschleunigung der Senkbewegung.

Bekannte Maschinen mit Modellabsenkung besitzen Organe zur zwangsläufigen Mitnahme der Kastenabfangvorrichtung und Riegel zum Festhalten dieser Vorrichtung in bestimmten Höhenlagen. Solche Vorrichtungen sind mehr oder weniger verwickelt und der Abnutzung unterworfen. Demgegenüber sind nach vorliegender Erfindung ein oder mehrere Abhebezylinder normaler Konstruktion O₁ mit dem Flüssigkeitsraum f des Preßzylinders ^₁ durch Kanäle s verbunden. Beim Öffnen des Preßsteuerhahnes q wird also auch Druckluft in den oder die Abhebezylinder B₁ eingelassen. Die Abhebekolben δ folgen also der Abhebebewegung des Preßkolbens α und können in einer gewissen Höchststellung der Modellhöhe entsprechend durch Stangen k und Muttern I festgehalten werden (s. Fig. 1). Der Preßkolben a setzt seinen Weg etwas weiter fort und verdichtet den Sand durch Druck gegen die obere Preßplatte m. Der Druckluftauslaß durch Verstellen des Preßsteuerhahnes q hat dagegen nur das Absenken des Preßkolbens α zur Folge und damit des Modells 0. Die Abhebekolben b verbleiben also in ihrer Höchstlage, so daß die mit ihnen verbundenen Abhebestifte d die Form η festhalten (s. Fig. 4). Zu diesem Zweck dienen die Rückschlagventile r, die wohl einen Eintritt der Druckluft aus dem Flüssigkeitsraum p des Preßzylinders a_x in die Abhebezylinder B₁ ge-

statten, nicht aber den Austritt der Druckluft aus dem Abhebezylinder b_v wenn die Druckluft aus dem Flüssigkeitsraum des Preßzylinders O₁ herausgelassen wird. Schließlich wird nach Entfernen der Form die Druckluft auch aus dem Abhebezylinder I₁ durch Öffnen besonderer Auslaßhähne u abgelassen. Die Benutzung normaler Abhebekolben erspart also besondere Mitnehmer und Rasten für die Formabfangvorrichtung, die Anwendung des Rückschlagventils die besondere Betätigung eines Drucklufteinlaßhahnes für die Abhebezylinder.

Die Modellabsenkung durch Rückgang des Preßkolbens ist aus Luftersparnisgründen nur anwendbar bis zu einer gewissen Modellhöhe. Bei höheren Modellen zieht man deshalb gern die normale Abhebemaschine vor, trotz Zeitverlusten. Die vorliegende Erfindung gestattet es nun, die Maschine ohne zeitraubende Umstellung auch als Abhebemaschine arbeiten zu lassen. Es ist dann lediglich nötig, die Hähne w zu schließen und durch die Hähne u die Abhebezylinder \ mit der Druckluftleitung zu verbinden. Die Steuerung der Hubgeschwindigkeit der Abhebestifte ei kann dabei auf beliebige Weise erfolgen,

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckluft-Preßformmaschine mit flüssigkeitsgesteuerter Absenkung des Preßkolbens, bei der das Absenken des Preßkolbens durch Drosseln der Flüssigkeitsströmung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für den Austritt der Flüssigkeit durch den Kolben während einer einstellbaren Teilstrecke des Senkwegs und in einem veränderlichen Abstand von der Tiefststellung verengt oder abgesperrt wird.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, da-" durch gekennzeichnet, daß der Preßkolben einen einstellbaren Steuerstein trägt, der die Austrittsöffnung für die Druckflüssigkeit bei Beginn des Absenkens des Kolbens bis auf einen einstellbaren Mindestbetrag verringert oder absperrt und bei Beendigung des Absenkens vergrößert.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstein längs der Wandung des Preßkolbens von außen her einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen