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Schnellwendende Formmaschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine
solche wendbare Formmaschine, die mit zwei Wendezylindern mit hin und her beweglichen
Kolben arbeitet, die in Wirkungsverbindung mit dem wendbaren Teil der Maschine stehen.
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Bei den bisher bekannten Wendeformmaschinen dieser Art wird das Wenden
mit geringer Geschwindigkeit ausgeführt, damit die Maschine und der Formkasten gegen
Ende des Wendens keinen Stößen ausgesetzt werden, durch die besonders der Formkasten
deformiert werden kann. Die Wendegeschwindigkeit wird vom Former geregelt, der mit
der Hand einen zur Regelung dienenden Hahn drehen muß. Die Zeitdauer für die Wendebewegung
ist dabei von der Geschicklichkeit und dem Arbeitseifer des Formers abhängig. Oft
braucht man für das Wenden dadurch doppelt soviel Zeit als beim Formen mit der Wendeformmaschine.
Um diesen Übelstand zu verringern, hat man bei bekannten Maschinen eine Ölregelung
angeordnet, welche sich jedoch teuer stellt und im übrigen keine hinreichend große
Wendegeschwindigkeit ermöglicht. Ein schnelles und vom Arbeiter unabhängiges Wenden
konnte daher mit den friiher angewendeten Wendeformmaschinen nicht erzielt werden.
Außerdem hatten diese den Nachteil, daß der für das Wenden erforderliche Manövrierhahn
auf der Rückseite oder seitlich der Maschine angebracht werden mußte, was für den
Arbeiter bei der Bedienung höchst unbequem war und wodurch ein weiterer Zeitverlust
entstand.
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Die genannten Nachteile werden gemäß vorliegender Erfindung dadurch
vermieden, daß die beiden Wendezylinder mit einem in der Zufuhrleitung für die Druckmittel
vorgesehenen und derart umsteuerbaren Schieberventil in Verbindung stehen, daß dieses
durch seine Umstellung abwechselnd sowohl die Zuführung des Druckmittels in den
einen der Wendezylinder als auch ein langsames Abströmen des Druckmittels aus dem
anderen Wendezylinder bewirkt.
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Diese neue Anordnung ermöglicht ein augenblickliches Wenden, ohne
Gefahr zulaufen, daß Stöße auftreten. Der Kolben des Schiebers ist, wie nachstehend
beschrieben werden wird, mittels Hebel beeinflußbär, welche wiederum von Organen
-beeinflußt werden, die an dem drehbaren Maschinenkörper angebracht sind. Letztgenannte
Organe sind umstellbar, weshalb es möglieh ist, die Wendegeschwindigkeit derart
zu regeln, daß das Wenden stets sanft und ohne Stöße abschließt. Das Anlaßventil
(Schieberventil) wird mit Druckluft vermittels eines an der Vorderseite der Maschine
angeordneten Ventils angelassen. Der Kolben des Schiebers wird dabei schnell in
die Lage eingestellt, die erforderlich- ist, urn dem Wendezylinder eine
hinreichende
Luftmenge zu geben und eine schnelle Wendebewegung lierbeizuführen.'Das. genannte
Schieberventil kann an einem für den Arbeiter bequemen Platz an der Vorderseite
der Maschine angebracht werden..
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Eine vorzugsweise Ausführungsform @ der Erfindung wird nachstehend
näher erläutert und ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: Abb. r die Formmaschine
in einem senkrechten Schnitt, Abb.2 eine Vorderansicht der Maschine mit der Gegendruckplatte
und dem Formentisch nach oben gewendet, Abb. 3 ebenfalls eine Vorderansicht- der
Maschine mit der Gegendruckplatte und dem Formentisch nach unten gewendet, Abb.
q. in größerem Maßstab die Vorrichtung, mit welcher der wendbare Teil der Maschine
die Umstellung des Schieberventils während der Wendung herbeiführt, Abb.5 ebenfalls
in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Schieberventil.
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Im oberen Teil des Maschinengestells i ist eine waagerechte Spindel
2 drehbar gelagert, mit deren vorderen Ende der Teil 3 fest verbunden ist, der einerseits
den Formtisch trägt und andererseits mit einem Druckzylinder 5 in einem Stück ausgeführt
ist, in dem ein Kolben 6 hin und her beweglich ist, welcher in nachstehend näher
angegebener Weise mit der Gegendruckplatte 7 verbunden ist und mit dieser zusammenwirkt.
An der Spindel 2 ist ein Kettenrad 8 befestigt, über das die Kette 9 geführt ist,
deren beide Enden je mit einer Kolbenstange io und 11 (Abb. 2) für die Kolben 12
bzw. 13 verbunden sind, die in ihren Druckzylindern 14. bzw. 15 auf und nieder beweglich
sind. Auf der oberen Seite des Gestells i ist das Gehäuse 16 für das Schieberventil
17 befestigt, das durch die Leitung 18 mit der Leitung ig in Verbindung steht, durch
welche das Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, zugeführt wird. Die Druckräume oberhalb
der Kolben 12 und 13 in den Zylindern 14. und 15 stehen mit dein Schieberventil
17 durch Leitungen 2ö und 21 (vgl. Abb. 5) in Verbindung, von denen nur die eine,
2o, in Abb. i dargestellt ist. Die Hauptleitung i9 für das Druckmittel stellt durch
den zusammen mit der Spindele drehbaren Hahn 22 in Verbindung mit der Leitung-23,
die sich durch die rohrförmige Spindel 2 erstreckt und zum Hauptventil =4 geführt
ist, das auf der vorderen Außenseite des Druckzylinders 5 angebracht ist. Das Hauptventil
24. steht durch Leitungen 25 und 26 mit je einem Druckraum auf beiden Seiten des
mit der Gegendruckplatte 7 verbundenen Kolben 6 in Verbindung.
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Das Schieberventil 17 ist in dem Raum 27 innerhalb des Gehäuses 16
hin und her beweglich (vgl. Abb. 5), und der Raum 27 ist durch eine Leitung 28 mit
der Leitung 23 in Verbindung gebracht (vgl. Abb.2 und $). Die Leitung 28 steht durch
die Öffnungen 2c1 und 3o abwechselnd in Verbindung mit dem einen der beiden Räume
27 an beiden Enden des Schieberventils 17, und zwar je nach den verschiedenen Stellungen
dieses letzteren. In der Leitung 28 ist ein mittels eines Hebels 49 von Hand einstellbares
Ventil 5o angeordnet (Abb. 2), durch welches die Leitung 28 unter Druck gesetzt
werden kann.
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In der zylindrischen Oberfläche des Schieberventils 17 sind zwei durch
volles Material voneinander getrennte Hohlräume 31 und 32
vorgesehen, die
jeweils mit den Leitungen 2o bzw. 2 1 in Verbindung stehen. Jeder Hohlraum hat eine
derartige Ausdehnung in der Längsrichtung des Schieberventils, daß der Hohlraum
31 bei der linken Endstellung des Schieberventils (Abb. 5) sowohl mit der Leitung
18 als auch mit der Leitung 20 in Verbindung steht, während der Hohlraum 32 bei
der rechten Endstellung des Schieberventils sowohl mit der Leitung 18 als auch mit
der Leitung 21 in Verbindung steht. In der Wand des Gehäuses 16 sind zwei Öffnungen
33 und 34 angeordnet, die ebenfalls abwechselnd mit den Hohlräumen 31 und 32 in
Verbindung kommen, wenn das Schieberventil 17 die eine seiner Endstellungen einnimmt.
Die Hohlräume 31 und 32 sind, wie in Abb. 5 dargestellt, auch noch in Verbindung
mit der Außenluft durch Rohre 35 und 36 mit s@lir feiner Bohrung, um das Ausblasen
des Druckmittels zu drosseln. Die Rohre erstrecken sich durch die Stirnwände 37
des Gehäuses 16 und sind darin hin und her verschiebbar.
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An einem mit dem Gehäuse 16 des Schieberventils 17 zusammenhängenden
Teil sind zwei tun Zapfen 40 schwenkbare Winkelhebel 38 und 39 angeordnet. Zwischen
den nach oben gewendeten Armen der Winkelhebel 38
und 39 befindet sich ein
vom Schieberventil herausragender Zapfen 42, der in einer langgestreckten Ausnehmung
43 in der Wand des Gehäuses 16 hin und her beweglich ist (Abb.4 und 5). Die beiden
anderen Arme der Winkelhebel befinden sich abwechselnd in der Bewegungsbahn von
Nocken 44 und 45, die auf einer mit der drehbaren Spindel e fest vereinigten Nockenscheibe
q6 angebracht sind. Die Nockenscheibe 46 ist an in der Hauptsache im Durchmesser
gegenüberliegenden Stellen mit Vorsprüngen 47 versehen, die durch Zusammenwirkung
mit einem festen Anschlag 48 die Drehung der Nockenscheibe in beiden Richtungen
begrenzen.
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Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise.
Unter
Voraussetzung, daß das Schieberventil 17 die in Abb. 5 dargestellte Stellung einnimmt
und der Arbeiter durch Druck auf den Hebel 49 (Abb.2) das Ventil 5o öffnet, wird
Druckluft in den rechten Druckraum 27 eingeführt, wodurch das Schieberventil 17
nach links verschoben wird: Der Hohlraute 31 vermittelt dann die Verbindung
zwischen der Leitung i8 und der Leitung 2o, wodurch Druckluft durch die Leitung
2o dem Raum oberhalb des Kolbens 12 im Zvlinder 14 zugeführt wird, so daß der Kolben
nach unten gedrückt wird und mittels der Kette 9 das Kettenrad 8 und somit den ganzen
wendbaren Teil der Maschine dreht. Während sich der wendbare Maschinenteil somit
wendet, wird die Nockenscheibe 46 im Sinne des Uhrzeigers (Abb. 4) gedreht. -Nahezu
am Ende dieser Drehung, d. h. etwa 13o° von der Ausgangsstellung entfernt, kommt
der Nocken 45 mit seiner schrägen Fläche 51 in Berührung mit dem bogenförmigen Arm
des Winkelhebels 39, wodurch dieser derart geschwenkt wird, daß sein nach oben gerichteter
Arm den Zapfen 42 des Schieberventils 17 trifft und dieses so weit nach rechts verschiebt,
daß der Hohlraum 32 die Verbindung zwischen den Leitungen 21 und 34 nicht mehr vermittelt.
Hierbei wird die Luftabströmung vom Zylinder 15 gesperrt, und oberhalb des Kolbens
13 bildet sich ein Luftkissen, das die Entstehung von Stößen verhindert, wenn die
Maschine die Wendung zu Ende führt. Dieses Luftkissen strömt langsam und allmählich
durch die Leitung 21, den Hohlraum 32 und das Drosselrohr 36 ins Freie. 3n dieser
Stellung, d. h. 13o° von der Ausgangsstellung entfernt, sind die Leitungen i8 und
2o durch den Hohlraum 31 immer noch in Verbindung miteinander, so daß Druckluft
dem Zylinder i4 zugeführt wird. Die Maschine fährt also fort, sich zu wenden. Bei
einer Entfernung von etwa 16o° von der Ausgangsstellung hat der Nocken 45 unter
Vermittlung des Winkelhebels 39 und des Zapfens 4-2 das Schieberventil 17 noch weiter
nach rechts verschoben, und zwar derart, daß die Leitungen 18 und 20 nicht mehr
in Verbindung miteinander stehen, während der Maschinenteil infolge seiner Trägheit
die Wendung fortsetzt. Das somit entstehende und allmählich abströmende Luftkissen
führt somit ein weiches Aufhören der Wendebewegung herbei, bis der eine Vorsprung
47 der Nockenscheibe 46 am festen Anschlag 48 zum Anliegen kommt. Während (las Schieberventil
in oben beschriebener Weise durch den Winkelhebel 39 umgestellt wurde, ist die Öffnung
30 (Abb. 5) freigelegt und die Öffnung 29 geschlossen worden. Wenn nun der Arbeiter
zwecks erneuter Wendung den Hebel 49 betätigt und dadurch das Ventil 5o öffnet,
tritt Druckluft in den linken Raum 27 (Abb. 5) ein, und das Schieberventil 17 wird
nach rechts verschoben, wodurch der Hohlraum 32 die Verbindung zwischen der Leitung
18 und der Leitung 21 vermittelt, so daß Druckluft durch die Leitung 21 dem Raum
oberhalb des Kolbens 13 im Zylinder 15 zugeführt wird und dadurch den Kolben 13
nach unten drückt, so daß er unter Vermittlung der Kette 9 das Kettenrad 8 und somit
den ganzen wendbaren Maschinenteil zurückdreht. Bei dieser Rückwärtsdrehung dreht
sich die Nockenscheibe 46 im umgekehrten Sinne des Uhrzeigers (Abb.4), und gegen
Ende dieser Rückwärtsbewegung betätigt die schräge Fläche 52 des Nockens
44 den Winkelhebel 38, so daß das Schieberventil in die in Abb.5 dargestellte
Stellung umgestellt wird und der ganze Verlauf sich wiederholt, mit dem Unterschied,
daß während des letzten Teils der Wendebewegung das bremsende Luftkissen dann im
Zylinder i4 entsteht, von wo es durch die Leitung 2o, den Hohlraum 31 und die Öffnung
33 langsam ausgepreßt wird.
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Als weitere Sicherheitsmaßnahme gegen Entstehung von Stößen im letzten
Teil der Wendebewegung kann, wie aus Abb. 4 und 5 hervorgeht, mit der Öffnung 34
eine Leitung 53 verbunden sein, deren offenes Ende 54 derart im Verhältnis zu einem
auf der N ockenscheibe 46 befestigten Nocken oder Kurvenstück 55 angeordnet ist,
das bei Drehung der Nockenscheibe im Sinne des Uhrzeigers das Kurvenstück 55 sich
vor das offene Ende der Leitung 53 bewegt und dadurch dieses Ende absperrt, wodurch
die Luftabströmung vom Zylinder 15 durch die Öffnung 34 gesperrt wird und die Luft
anstatt dessen langsam durch das drosselnde Rohr 36 abgeht.
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Die für die Wendung vorgesehenen Zylinder 14 und 15 sind je an ihrem
Boden mit einem Kugelventil 56 und einem Ablaßhahn 57 versehen, durch welche die
unterhalb der Kolben 12 bzw. 13 befindlichen Luftmengen hinausgepreßt werden, wenn
die Kolben sich nach unten bewegen. Durch Einstellung der Ventile 56 und der' Hähne
57 kann man somit die Wendegeschwindigkeit noch weiter regeln.
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Das Modell oder die Modelle 58 (Abb. 3) nebst Formkasten oder Formkästen
59 werden auf den Formtisch 4 aufgesetzt, wenn dieser, wie in Abb. 1 und 2 dargestellt
ist, nach oben gewendet ist. Nachdem dann der Formsand in die Formkästen 59 eingefüllt
ist, wird Druckluft in den Raum oberhalb des Kolbens 6 eingeführt, und zwar dadurch,
daß der Handgriff 6o des Hauptventils 2.4 vorwärts gedreht wird. Der Kolben 6 wird
dabei nach unten gedrückt und nimmt die Gegendruckplatte 7 mit, welche den Sand
im Formkasten 59 zusammenpreßt. Daraufhin erfolgt die
oben beschriebene
Wendung, wodurch der Formkasten oder die Formkästen 5g nach unten gewendet werden,
wie es in Abb. 3 dargestellt ist. Die mit Sand gefüllten Kästen 5g werden dann von
den Modellen abgezogen, und zwar dadurch, daß der Handgriff 60 des Hauptventils
weiter vorwärts gedreht wird. Die Druckluft, die vorher auf die größte Druckfläche
des Kolbens 6 eingewirkt hat, strömt dabei ab, so daß der dann l.ünstlich Erschütterungen
ausgesetzte Kolben 6 durch sein Eigengewicht und das Gewicht der Geger,druckplatte
und des Formkastens sich von der Stellung in Abb.3 nach unten bewegt. Wird der Handgriff
6o dann noch weiter vorwärts gedreht. so tritt atmosphärische Luft in clen Raum
ein, der der kleinsten Druckfläche des Kolbens 6 entspricht. Das Modellabziehen
erfolgt somit zunächst durch Luftabstrnmung und dann durch deichzeitige Zuführung
von atmosphärischer Luft zum Zylinder 5 und geht daher ganz langsam vor sich, so
daß das Modell mit gleichförmiger Gleitung von dem mit Sand gefüllten Formkasten
getrennt wird.
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Zur Erleichterung und Sicherstellung des lilodellabzieliens sind in
an sich bekannter Weise am Formtisch vier Vibratoren vorgesehen, die durch Leitungen
62 mit dem Hauptventil 24. derart in Verbindung stehen, daß sie in Tätigkeit versetzt
«erden, sobald (las Hauptventil 24 für das Modellabziehen umgestellt wird. Das Hauptventil
24. hat einen derartigen Aufbau, daß sämtliche Bewegungen für das Pressen, Modellabziehen
und die Erscbütterungen allein durch Betätigung dieses Hauptventils erfolgen. Diese
Bewegungen können daher niemals verwechselt werden, weil sie in zwangmäßiger Folge
durchgeführt werden, und zwar dadurch, daß der Handgriff <,o eine halbe Drehung
gedreht wird, was in Übereinstimmung mit der Wendung stets in derselben Richtung
erfolgt, nämlich gemäß der Zeichnung von links nach rechts. Die Bewegungen sind,
mit anderen Worten, derart aneinandergeknüpft, daß das Modellabziehen nicht ohne
gleichzeitige Erschütterung erfolgen kann, ebenso wie Erschütterung nicht ohne gleichzeitiges
Modellabziehen erfolgen kann.
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Die Gegendruckplatte 7 ist, wie aus Abb. i hervorgeht, in Form eines
Pendels an den Preßkolben 6 angelenkt, so daß sie für die Freilegung des Formtisches
4 zur Seite neschwenkt werden kann, wie es mit gestrichelten Linien in Abb. i angedeutet
ist. Die Gegendruckplatte 7 braucht also nicht, wie sonst üblich ist, vom Formtisch,
4 an viel Platz einnehmenden Führungen entlang nach oben gehoben zu werden, wodurch
der Vorteil erzielt wird, daß (hie Maschine sehr niedrig gebaut werden und auch
im übrigen kleine Abmessungen erhalten kann. Das Gewicht der pendelnden Gegendruckplatte
7 ist durch eine Feder 63 derart ausgeglichen, daß sie finit Leichtigkeit von und
zu ihren Endstellungen geführt werden kann.