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ZIEL DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vertikale Nassgussmaschine,
die in bestimmten Aspekten verbessert ist, um eine erhöhte Produktion bei
einer kürzeren
Dauer des Arbeitszyklus zu erreichen und eine mögliche Erosion, Verformung
oder Kompression der Formmasken zu verhindern, was zu einer verbesserten
Qualität
der erzeugten Formteile führt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Maskenformmaschinen
bestehen im wesentlichen aus einer Formkammer, die von einem darüber angeordneten
Sandbeschickungstrichter beschickt wird, wobei die Kammer durch
eine bewegliche schwenkbare vordere Platte und eine hintere Platte verschlossen
wird, die am Ende eines Herausziehkolbens angeordnet ist, wobei
der Sand durch den entgegengesetzten Druck der beiden Platten verdichtet
wird.
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Auf
diese Weise erhält
man zyklisch Formmasken, die zwei Halbformen bilden und die mit
Hilfe des Herausziehkolbens aus der Formkammer gezogen und aneinander
geschoben und ausgerichtet werden, um eine Reihe zu bilden, die
Schritt für Schritt
entlang entsprechender Bearbeitungsstationen transportiert wird,
eine Station durchläuft,
in der die Formen mit der Schmelze gefüllt werden, und sich weiterbewegt,
während
das Formteil abkühlt,
um schließlich
den anschließenden
Teilverarbeitungsschritten zugeführt
zu werden.
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Die
nachfolgenden Formmasken, die die Reihe bilden, begrenzen Formen,
in die die Schmelze gegossen wird, und müssen somit perfekt ausgerichtet
sein, aneinanderstoßend
gehalten und mit einem bestimmten Druck geschlossen werden, der dem
Druck der Schmelze widersteht.
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Normalerweise
wird die Bewegung der Reihe aus Formmasken entlang der Anlage durch
die Tätigkeit
des Herausziehkolbens an der letzten hergestellten Formmaske erzeugt,
so dass der Herausziehkolben nicht nur die Formmaske am Ende der Formmaskenreihe
positioniert, sondern auch einen Schub auf diese ausübt, damit
sich die gesamte Reihe fortbewegt. Bei jedem Zyklus, d.h. jedesmal,
wenn eine neue Formmaske hergestellt wird, bewegt der Herausziehkolben
die gesamte Reihe einen Schritt weiter, so dass sich bei nachfolgenden
Zyklen die Reihe der Formmasken Schritt für Schritt entlang der gesamten
Anlage fortbewegt.
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Dieses
Fortbewegungsverfahren für
die Formmasken hat zwei offensichtliche Nachteile: einerseits die
Abnutzung der Bodenfläche
der Formmasken, wenn sie bei der Bewegung durch die Anlage am Boden
reiben; und andererseits die Kompression der Formmasken, wenn diese
durch den Herausziehkolben geschoben werden, damit sich die gesamte
Reihe fortbewegt.
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Es
sind zudem Anlagen bekannt, bei denen die Verschiebung und die Bewegung
der Formmasken entlang der Anlage zu Beginn durch den Kolben und
später
durch ein Fördersystem
erfolgt. Eine Anlage dieser Art ist beispielsweise im europäischen Patent
No. 0 693 337 beschrieben, das ein Fördersystem erläutert, das
aus einer Abfolge von länglichen
Schienen besteht, die sich vorwärts
und rückwärts auf
die Formstation zu und von dieser weg bewegen können. Auf diese Weise schiebt
der Herausziehkolben die letzte Formmaske, bis sie auf den Schienen
des Fördersystems
plaziert ist, wobei er sie an der Reihe der zuvor ausgebildeten
Formmasken belässt,
so dass das Fördersystem
anschließend
die schrittweise Fortbewegung der Reihe der Formmasken erzeugt.
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Da
ein Herausziehkolben die erste Verschiebung der Formmaske ausführt, um
sie auf der Fördereinrichtung
zu plazieren, hängt
somit der Betrieb des Heraus ziehkolbens von der Position und dem
Arbeitszyklus des Fördersystems
ab, so dass er solange die Formmaske nicht aus der Formstation schieben
kann, bis sich das Fördersystem
in der Position zur Aufnahme der Formmasken befindet. Auf diese Weise
ist der Zyklus oder der Betrieb der Formstation durch die Bewegung
der Reihe von Formmasken bedingt, so dass eine Unterbrechung oder
ein Stoppen der nachfolgenden Stationen eine Auswirkung auf die
Ausgabe der Formstation haben wird.
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Insbesondere
besteht das Fördersystem
aus länglichen
Schienen, die sich frei über
Walzen bewegen können,
wodurch sich die Formmaskenreihe im einen Schritt vorwärts bewegt,
worauf seitliche Klemmbacken unabhängig von den länglichen
Schienen, die letzte Formmaske sicher halten, wenn sich die länglichen
Schienen der Fördereinrichtung
zurückziehen,
bis sie das Ende der Formstation erreichen, so dass der Herausziehkolben
eine weitere Formmaske auf der Fördereinrichtung
plazieren kann. Bei dieser Art von Anlage sind die Formmasken einer
Reibung auf den Schienen ausgesetzt, die das Fördersystem bilden, so dass
es in diesem Fall eine Abnutzung geben würde, die die Formmaske beschädigen und
die Qualität
der erzeugten Gussteile beeinträchtigen
würde.
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Weiterhin
müssen
die seitlichen Klemmbacken einen großen Druck auf die letzte Formmaske ausüben, da
sie das Zurückziehen
der gesamten Reihe von Formmasken verhindern müssen, wenn sich die Förderschienen
zurückziehen,
was zu Kompressionen und Verformungen dieser letzten Formmaske führt, die
ebenfalls die Qualität
der erzeugten Formteile beeinträchtigen.
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Darüber hinaus
erfordert das Folgen oder Schieben durch den Herausziehkolben bei
der anfänglichen
Bewegung der Formmaske, bis sie auf dem Fördersystem plaziert ist, eine
perfekte Synchronisation der Bewegungen des Fördersystems und des Herausziehkolbens,
da andernfalls geringfügige
Abweichungen in der Position und/oder der Geschwindigkeit auftreten,
die zu einer Reibung zwischen den Formmasken führen würde, die wiederum zu einer
Abnutzung der Sandform führen
und schließlich
Fehlstellen im Formteil verursachen würde.
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Das
französische
Patent
FR 2 160 747 bezieht
sich auf eine Fördervorrichtung
für eine
vertikale Formmasken-Gussmaschine, bei dem die letzte Formmaske,
die von der Formmasken-Gussmaschine ausgebildet wird, durch einen
Herausziehkolben gegen eine Reihe von Formmasken auf einem Formmasken-Fördersystem ausgedrückt wird.
Die Fördervorrichtung
besteht aus einer Kombination unbeweglicher und beweglicher Träger, wobei
die beweglichen Träger
die horizontale Bewegung der Reihe von Formmasken zu selben Zeit
erzeugen, zu der die letzte Formmaske gegen die Reihe von Formmasken gedrückt wird,
um die die Vorwärtsbewegung
der Reihe von Formmasken zu erzeugen. Diese Erfindung weist dieselben
Probleme auf, wie das europäische Patent,
das zuvor erwähnt
wurde.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vertikale Nassgussmaschine der Erfindung wurde gemacht, um die zuvor
erwähnten
Probleme zu lösen,
indem die Bewegung der Nassgussform, die durch den Herausziehkolben
geschoben wird, vollständig
unabhängig
von der Bewegung der Reihe von Nassgussformen gemacht wird; d.h.
die Nassgussform wird vom Herausziehkolben gemäß der Gussabfolge und nicht
gemäß der Bewegung
des Fördersystems
geschoben. Zu diesem Zweck plaziert der Herausziehkolben die Nassgussform
in einer Zwischenposition, die am Ende der Grundplatte der Gussstation
definiert ist, die nicht Teil des Fördersystems ist, so dass der
Herausziehkolben zu keinem Zeitpunkt an der Fortbewegung der Reihe
der Nassgussformen teilnimmt, während
sich diese entlang der Anlage bewegt. Somit bewegt sich die Reihe der
Nassgussformen nicht dadurch fort, dass sie durch die letzte Nassgussform
geschoben wird, die vom Herausziehkolben herausgezogen wird, sondern
anstelle dessen durch die Tätigkeit
eines unabhängigen
Fördersystems,
so dass, da die Bewegungen des Herausziehkolbens und des Fördersystems unabhängig sind,
nachdem die Nassgussform erzeugt wurde, der Kolben diese in der
Zwischenposition plaziert und sich anschließend zurückbewegt, um einen neuen Gusszyklus
zu starten, wobei das Fördersystem,
das für
das Aufnehmen der Nassgussform und die Durchführung ihrer Fortbewegung verantwortlich
ist, die in der Reihe des Nassgussformen integriert ist.
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Mit
dem oben beschriebenen Betriebsverfahren werden Ausfallzeiten vermieden
und die Programmierung sowie Synchronisation der Bewegungen der
Maschine vereinfacht; drüber
hinaus erfahren die Nassgussformen keine Kompressionsbelastungen,
da sie sich nicht durch die Tätigkeit
des Herausziehkolbens bewegen.
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Gemäß der Maschine
der Erfindung trägt
der Herausziehkolben die Nassgussformen zu einer Zwischenposition
oder -station am Ende der Grundplatte, die sich von der Formkammer
erstreckt, wobei das Fördersystem
zu bestimmten Zeitpunkten angeschlossen ist, so dass die Nassgussform
durch den Herausziehkolben in der Zwischenposition plaziert wird,
ohne dass ein Druck auf die Reihe des Nassgussformen ausgeübt wird;
an dieser Position wird die Reihe aufgenommen und durch das Nassgussformförder- und
das Bewegungssystem entfernt, das von dieser Position aus die Bewegung
der Reihe der Nassgussformen durch die Anlage ausführt. Zu
diesem Zweck ist das Ende der Grundplatte mit einer Reihe von Vorsprüngen versehen,
die eine kammartige Anordnung bilden, die in Größe und Form die zu einer Reihe
Schrittträgern
komplementär
ist, die Teil des Fördersystems
sind und durch die geeignete Betriebssequenz mit der Grundplatte
verbunden werden, um die Nassgussform zu entfernen, die vom Herausziehkolben
zurückgelassen
wird, und die Reihe von Nassgussformen fortzubewegen. Das Schrittträgersystem
bewegt die Reihe von Nassgussformen vorwärts, ohne dass die Nassgussformen
einer Reibung oder Kompression ausgesetzt sind, wodurch die Qualität der erzeugten
Formteile verbessert wird.
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Bei
der beschriebenen Maschine wird die Formstation unabhängig von
den Bewegungen des Fördersystems
gemacht, so dass, selbst, wenn sich letztgenanntes nicht in einer
Position zum Aufnehmen oder in der Zwischenposition befindet, der
Herausziehkolben die Nassgussform aus der Formkammer ziehen kann,
ohne den Arbeitszyklus zu unterbrechen, diese am Ende der Grundplatte
positionieren und sich zurückziehen
kann, um einen neuen Formzyklus zu beginnen. Normalerweise werden beim
normalen Betrieb beide Bewegungen derart synchronisiert sein, dass,
wenn der Herausziehkolben die Nassgussform in der Zwischenposition
anordnet, die Fördereinrichtung
bereits verbunden ist und die Nass gussform an das Ende der Reihe
von Nassgussformen gesetzt wird, wobei die gesamte Reihe der Nassgussformen
anschließend
durch das Fördersystem
bewegt wird.
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Durch
die oben beschriebenen Eigenschaften hat die vertikale Nassgussmaschine
zahlreiche Vorteile gegenüber
herkömmlichen
Nassgussmaschinen, die wie folgt zusammengefasst werden können.
- – es
ist für
den Herausziehkolben ein kürzerer Hub
erforderlich, da er nicht das Fördersystem sondern
lediglich einen Zwischenbereich unabhängig vom Fördersystem erreichen muss,
der Teil der Grundplatte der Maschine ist;
- – Der
Arbeitszyklus ist kürzer,
da der Bewegungshub des Herausziehkolbens verringert ist;
- – Die
Programmierungen der Bewegungen sind einfacher, da es nicht erforderlich
ist, die Bewegung des Kolbens und des Förderbandes zu synchronisieren,
die, wie es zuvor beschrieben wurde, vollständig unabhängig sind;
- – Eine
Erosion der Nassgussformen wird verhindert, da die Bewegung der
Reihe aus Nassgussformen durch das Fördersystem ohne Reibung zwischen
den Nassgussformen und den Elementen des Fördersystems erfolgt;
- – Die
Steuerung der Position der Nassgussform-Herausziehkolbens oder der
des Schließdrucks
ist vereinfacht;
- – Das
Risiko eines Zusammendrückens
der Nassgussform durch den Schiebevorgang wird verhindert, da der
Kolben diese frei bis zum Endbereich der Grundplatte der Formstation
schiebt, ohne sie weder gegen die Reihe der Nassgussformen zu drücken, noch
diese Reihe bewegt oder voranschiebt;
- – Ausfallzeiten
der Maschine werden verhindert, da, sobald die Nassgussform vom
Herausziehkolben in der Zwischenposition freigegeben wurde, der
Herausziehkolben zurückgezogen
werden kann, um am folgenden Zyklus teilzunehmen;
- – Der
Arbeitszyklus ist kürzer,
da das Betriebsstadium beseitigt ist, in dem der Herausziehkolben die
Fortbewegung begleitet.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Zur
Vervollständigung
der Beschreibung und um ein besseres Verständnis der Eigenschaften der Erfindung
zu fördern,
ist gemäß einem
Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform
eine Reihe von Zeichnungen als integraler Bestandteil der Beschreibung beigelegt,
in denen lediglich zu Darstellungszwecken, ohne einschränkend zu
wirken, das Folgende dargestellt ist.
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1 bis 6 zeigen
die unterschiedlichen Betriebsstadien oder Abfolgen der vertikalen
Nassgussmaschine der Erfindung.
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Somit
zeigt 1 das Anfangsarbeitsstadium mit einer Nassgussform,
die in der Formkammer erzeugt wurde, wobei die vordere Platte verschoben und
geschwenkt ist, um das Herausziehen der Nassgussform zu ermöglichen.
In dieser Zeichnung befindet sich das Fördersystem in der Position
zum Entnehmen der Nassgussform, nachdem der Herausziehkolben diese
in der Zwischenposition plaziert hat.
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2 zeigt
die Nassgussform, wie sie vom entsprechenden Kolben geschoben wird,
der sie in der Zwischenposition plaziert, die durch die Zwischenposition
der Grundplatte der Formstation und die Träger des Fördersystems definiert ist.
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3 zeigt
die Nassgussform in derselben Position, nun mit den Klemmbacken
des Fördersystems,
die die letzte hergestellte Nassgussform an deren Seite halten.
Zuvor haben sich die Transportträger
oder -schienen angehoben und tragen die gesamte Reihe der Nassgussformen
einschließlich
der letzten Nassgussform, während
sich die festen Träger
oder Schienen in einer abgesenkten Stellung befinden, d.h. nicht
in Kontakt mit der Reihe der Nassgussformen sind.
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4 zeigt
das folgende Stadium, in dem sich der Kolben zurückgezogen hat und sich die
vordere Platte in der Position befindet, in der sie die Formkammer
verschließt,
und in dem das Fördersystem
die Reihe aus Nassgussformen noch nicht fortbewegt hat.
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5 zeigt
die Bewegung der Transportträger
oder -schienen, wobei die Klemmbacken die letzte Nassgussform halten,
wodurch die reibungsfreie Bewegung der gesamten Reihe der Nassgussformen bewirkt
wird.
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6 zeigt
das Zurückziehen
der Transportschienen des Fördersystems,
nachdem die seitlichen Klemmbacken geöffnet wurden und sich die festen Schienen
angehoben haben, so dass die Reihe der Nassgussformen auf den festen
Schienen ruht, während
sich unterhalb die sich beweglichen Schienen fortbewegen, bis sie
wieder mit der Grundplatte der Formstation verbunden sind.
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7 zeigt
schließlich
eine schematische Aufsicht des Endes der Grundplatte der Gussmaschine
mit einem kammartigen Aufbau sowie den festen und den transportierenden
Trägern
oder Schienen des Fördersystems
für die
Reihe der Nassgussformen, die die Zwischenposition der Transportschienen
und der Grundplatte definieren, die den Zwischenbereich oder die
Station für
das Absetzen und Aufnehmen der Nassgussformen festlegt.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Betrachtet
man die beschriebenen Zeichnungen, so enthält die Maschine der Erfindung
normalerweise eine Formstation (1), in der eine Kammer (2)
eingerichtet ist, in der die Nassgussform (3) mit dem Sand
geformt wird, der sich in einem Beschickungstrichter (4)
befindet, der darüber
angeordnet ist. Die Kammer (2) wird an ihrer Vorderseite
von eine vorderen Platte (5) verschlossen, die um eine
Welle (6) verschiebbar und schwenkbar ist, um das Herausziehen
und den anschließenden
Transport der hergestellten Nassgussform (3) zur Reihe
der Nassgussformen (3'),
die auf der entsprechenden Fördereinrichtung
(7) plaziert sind, zu gestatten, während die Kammer (2)
auf der Rückseite
von einer hinteren Platte (8) verschlossen wird, die einem
Herausziehkolben (9) zugeordnet ist.
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Die
Formstation (1) enthält
zudem die entsprechende Grundplatte (10), mit der die Nassgussform
(3) aus der Kammer (2) verschoben wird, wobei am
Ende der Grundplatte (10) eine Zwischenposition definiert
ist, die zu bestimmten Zeiten mit der Fördereinrichtung (7)
verbunden wird, die aus einer Anzahl horizontaler Träger oder
Schienen besteht, auf denen die Reihe der Nassgussformen ruht, und
die letztgenannte entlang der Anlage ohne Einsatz des Herausziehkolbens
(9) bewegen.
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Die
letzte Nassgussform, die in der Formkammer (1) hergestellt
wird, wird durch den Herausziehkolben (9) geschoben, bis
sie sich in der Zwischenposition befindet, wobei die Nassgussform
auf dem Ende der Grundplatte (10) ruht, unabhängig davon,
ob die Träger
der Fördereinrichtung
mit der Grundplatte verbunden sind oder nicht. Anschließend kann
der Herausziehkolben (9) zurückgezogen werden, um einen
neuen Zyklus zu beginnen, wobei das Fördersystem (7) sowohl
die letzte Nassgussform (3), die sich in der Zwischenposition
befindet, als auch die Reihe der zuvor hergestellten Nassgussformen
(3') entlang
der Anlage ohne Einsatz der Herausziehkolbens (9) bewegen
soll.
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Insbesondere
hat, wie in 7 gezeigt, das Ende der Grundplatte
eine Reihe von Vorsprüngen (12),
die einen kammartigen Aufbau bilden, der in Größe und Form zu den Transportträgern oder -schienen
(17) des Fördersystems
(7) komplementär ist.
Diese Transportträger
oder -schienen (17) können
sich in bestimmten Umfang vertikal und nach vorne/zurück bewegen,
wodurch ein System von Schrittträgern
ausgebildet ist, so dass sich diese zurückziehen können, bis sie mit der Grundplatte
(10) in der Zwischenposition verbunden sind, um die Nassgussformen
aufzunehmen, die vom Herausziehkolben (9) abgesetzt werden.
An diesem Punkt bewegen sich die Träger (17) fort, um
die Verschiebung der gesamten Reihe der Nassgussformen (3') zu bewirken,
wobei die gesamten Vorgänge
ausgeführt werden,
ohne dass die Nassgussformen einem Druck, einer Kompression oder
einer Reibung ausgesetzt sind, die die Qualität der fertigen Formteile beeinträchtigen
könnten.
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Das
Fördersystem
enthält
zudem feste Träger
(16), die sich lediglich nach oben oder nach unten bewegen
können
und in bestimmten Fällen
die Reihe der Nassgussformen (3') in der Hauptsache dann tragen,
wenn die Transportschienen (17) in die Zwischenposition
zurückgezogen
werden, um die letzte hergestellte Nassgussform aufzunehmen.
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Die
Maschine ist durch seitliche Klemmbacken (15) vervollständigt, die
durch leichten Druck die letzte Nassgussform halten, wenn diese
herausgezogen oder durch das Fördersystem
(7) ausgenommen wird, um zu verhindern, dass sie infolge
ihrer Trägheit oder
durch einen möglichen
Saugeffekt, der durch den Herausziehkolben (9) verursacht
wird, wenn sich dieser zurückzieht,
zurückgelassen
wird.
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Der
Betriebsablauf, der in 1 bis 6 dargestellt
ist, läuft
folgendermaßen
ab:
- – Das
Transportsystem (7) befindet sich in der Nassgussform-Aufnahmeposition,
d.h. die festen Schienen (16) befinden sich in ihrer höchsten Position
und die Transportschienen (17) in ihrer niedrigsten Position,
und überlappt
das kammartige Ende der Grundplatte (10), die integral
mit der Formkammer verbunden ist. In dieser Position ruht die Reihe
der Nassgussformen (3')
nur auf den festen Schienen (16). Diese Position entspricht 1.
- – Der
Herausziehkolben (9) trägt
die Nassgussform aus der Formkammer (2) und plaziert sie
an der Zwischenposition zwischen dem kammähnlichen Ende der Grundplatte
(10) und den Transportschienen (17), wobei die
Nassgussform lediglich am Ende der Grundplatte (10) angeordnet
ist, da sich die Transportschienen in ihrer niedrigsten Position
befinden. Diese Position entspricht 2.
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Die
Klemmbacken (15) umschließen die Nassgussform, die in
der Zwischenposition angeordnet ist, die Transportschienen (17)
heben sich an und die festen Schienen (16) senken sich
ab. Die Reihe der Nassgussformen (3'), einschließlich der letzten Nassgussform
(3), ruht auf den Transportschienen (17). Diese
Position entspricht 3.
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Der
Herausziehkolben (9) zieht sich zur Formkammer (2)
zurück,
um einen neuen Zyklus zu beginnen, wie es in 4 zu sehen
ist.
- – Das
Fördersystem
(7) bewegt sich fort, d.h. die Transportschienen (17)
bewegen sich vorwärts und
mit diesen die gesamte Reihe der Nassgussformen (3'). Diese Position
entspricht 5.
- – Die
festen Schienen (16) heben sich an und die Transportschienen
(17) senken sich ab, so dass die Reihe der Nassgussformen
(3') auf
den festen Schienen (16) ruht. Die Klemmbacken (15) öffnen sich
und die Transportschienen (17) ziehen sich zurück, bis
sie mit dem Ende der Grundplatte (10) verbunden sind. Diese
Position ist in 6 gezeigt.
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Auf
diese Weise kann die Nassgussform (3), die durch den Herausziehkolben
(9) in der Zwischenposition plaziert wird, durch das Schrittträgersystem entnommen
werden, ohne dass die Nassgussformen einem Druck oder einer Reibung
ausgesetzt sind.