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Steuerung für Sandblasformmaschinen 1)ie l,:rhili(Iung bezieht sich
auf Birne Steuerung für Sandblasfornimaschinen, d. h. also sowohl für Foriril)laS-
als auch für Kernblasmaschinen. Es ist iu letzter Zeit angestrebt worden, die Leistung
dieser Maschinen erheblich zu steigern und sie als :Automaten in %N-eitein Maße
selbständig zu steuern. Die Steuerung der zahlreichen Funktionen in der gewünschten
Reihenfolge derart, daß keine Fehlschaltungen eintreten, macht jedoch erhebliche
Scli@vierigkeiten. Das ist insbesondere deshalb der Fall, weil die Steuerung auch
Vorgänge berücksichtigen inuß, bei Bienen es sich nicht um kinematische Vorgänge
an starren Körpern handelt. Gedacht ist dabei beispielsweise an die Vollendung der
Füllung der Form mit Sand oder an das Leer--,verden des Sandblas- oder Vorratsbehälters.
Ferner soll eine befriedigend arbeitende Steuerung darauf Rücksicht nehmen, daß.
der Verbrauch an der zum Blasen notwendigen Druckluft in wirtschaftlichen Grenzen
gehalten wird. Auch die Größe des Glasbehälters muß dabei beachtet werden.
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Alle diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch behoben,
daß der Blasbehälter mit einer Lichtquelle und dieser gegenüberliegend mit einer
Photozelle versehen ist, die die Sandnachfüllung in den Blasbehälter steuert. Zweckmäßig
ist die Lichtquelle und die Photozelle oberhalb des Blasbehälterbodens in einer
solchen Höhe angeordnet, daß der darunter befindliche Behäfterraum eine zur Füllung
des größtmöglichen Formkastens ausreichende Sandmenge aufzunehmen vermag. Ferner
ist zweckmäßig dafür gesorgt, daß die Photozelle ihre Steuerfunktion nur außerhalb
des Blasvorganges ausübt. Dadurch wird erreicht,
daß das Nachfüllen
.des Blasbehälters ,nur in der zwischen zwei Blasvorgängen liegenden Pause erfolgt,
so daß der Blasivorgang nicht unterbrochen zu werden braucht.
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Die Durchführung der einzelnen Arbeitsgänge der. Formmaschine, d.
h. der Übergang von dem einen zum anderen Arbeitsgang, erfolgt mittels einer wenigstens
teilweise selbsttätigen elektrischen bzw. pncumatisch-elektrischen Schaltanlage.
.Zur Weiterschaltung auf den dem Blasen folgenden Arbeitsgang wird nun zweckmäßig
der' Druckanstieg im Blasbehälter ausgenutzt, der dort nach vollendeter Füllung
einer Form eintritt. Das kann in der Weise geschehen, daß bei Anstieg des Druckes
im Blasbehäater z. B. auf 6 atü ein zu der Schaltanlage ,gehörender Membrandruckschalter
betätigt wird.
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Nun kann es aber vorkommen, z. !B. wenn ein unnormal großer Formkasten
gefüllt werden soll, ,daß der im Blasbehälter noch vorhandene Sand' nicht ausreicht,
diesen großen Formkasten, zu füllen. Die Folge davon wäre, daß die Druckluft über
.die in dem nur teilweise gefüllten Formkasten bzw. in der Modellplatte befindlichen
Enrtlüiftungsdüsen ins Freie entweichen kann und der Drückanstieg im Blasbehäher
ausbleibt. Dadurch würde auch die Betätigung des Membrandruckschalters und die Weiterschaltung
auf den nächsten Arbeitsgang unterbleiben, welch letzterer erforderlich ist, uin
der Photozelle in dem B-lasbehälter die Durchfiihrung ihrer Steuerfunktion zu erlauben.
Um diesem Mangel abzuhelfen, findet erfindungsgemäß ein zu Beginn jedes Blasvorganges
eingeschaltetes Zeitrelais Verwendung, das nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne
unabhängig von dein Druckanstieg im Blasbehälter die Weiterschaltung der elektrischen
Schaltanlage veranlaßt. Die Ansprechzeit dieses Zeitrelais kann veränderlich sein,
so daß man sie z. B. auf die Füllzeit der größten normalerweise zu füllenden Form
einstellen kann. Spricht das Zeitrelais an, so wird der Blasvorgang unterbrochen,
und -das Schrittschaltwerk schaltet in der normalen Arbeitsfolge weiter, nur mit
dem Unterschied, daß die Kastenklammern nicht geöffnet werden. Dann bewirkt die
-Photozelle des 'Blasbehälters dessen Nachfüllung.
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Damit der Vorratsbehälter seinerseits jederzeit die nötige Füllung
besitzt, ist in ihm ebenfalls gemäß der iErfindung eine Lichtquelle und ge.gerlüberliegend
eine Photozelle angeordnet, die, wenn der Sandspiegel ihre Höhenlage unterschreitet,
be.i geschlossenem Vorratsbehälter ein Fördermittel zur Sandnachfüllung einschaltet.
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Eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes zeigt die,
Zeichnung in Verbindung mit einer Sandblasformmaschine mit einem heb-und senkbaren
sowie drehbaren, revolverkopfartig ausgebildeten Formträger mit mehreren nacheinander
zu füllende Formkästen tragenden Tischen. In der Zeichnung ist Abb. i eine Ansicht
.der Sandblasformmaschine mit Teilen im Schnitt und ein Schaltbild der pneumatisch-clektrischen
Schaltanlage, Abb.2 eine gleiche Ansicht des oberen Maschinenteiles bei geöffnetem
Sperrschieber zwischen Vorrats- und Blasbeh'älter und Abb.-3 eine schematische Ansicht
der .Schwenkvorrichtung für den Formträger, wobei die dem Antrieb bzw. der Arretierung
des Formträgers in seinen Arbeitsstellungen .dienenden Vorrichtungsteile .der Übersicht
halber getrennt herausgezeichnet sind.
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Nach Aufsetzen eines leeren Formkastens i in der senkrecht zur Zeichnungsebene
liegenden Ebene wird durch Drücken eines Druckknopfes über ein elektrisches Schrittschaltwerk
ein Magnetventil e betätigt, durch welches die Druckluft in, den Zylindern 3 abgelassen
wird. Federn 4 schließen infolgedessen dTe Kastenklammern 5, und drücken den Kasten
i gegen den revolverartigen Schwenkkopf 6. Gleichzeitig wird über das Schrittschaltwerk
das Magnetventil 7 betätigt. Dadurch gelangt die Druckluft über das Zwischenvenitil&
vordem Kolben, 9, der einen Sperrstift io trägt. Dieser Sperrstift io kann in eine
Kerbe einer mit dem Formträger 6 verbundenen Scheibe,io' eingreifen und diese und
den Formträger 6 dadurch feststellen. Durch die vor den Kolben 9 gelangende Druckluft
wird der Kolben nun nach unten verschoben und der Stift uo aus der Kerbe der Scheibe
iö herausgezogen, so daßdiese entsperrt und der Formträger 6 zum Drehen freigegeben
wird. Gleichzeitig gelangt die Luft vor den :diese Drehung bewirkendeniKolben 11
und schiebt diesen nach links. Der Kolben i i ist teilweise als Zahnstange ausgebildet,
in die durch einen Schlitz in seinem Zylinder hindurch ein auf der Achse 6' des
Formträgers 6 befindliches Antriebsrad. iö" mit seiner sich über einen Umfangsteil
erstreckenden Zähnung eingreift. Das Antriebsrad iö" überträgt seine Drehung auf
die Achse 6' mittels eines Gesperres nur in einer Drehrichtung (bei dem Ausführungsbeispiel
entgegen dem Uhrzeigersinn), während es sich in der anderen Drehrichtung auf der
Achse 6' frei drehen kann, ohne diese mitzunehmen. Das Gesperre besteht aus aus
der Achse 6' ausgefrästen Zähnen oder Leisten und einem hinter diese einrastenden.,
in dem Antriebsrad axial verschiebbar gelagerten, federbelasteten Mitnehmer iö "'.
Büi Verschiebung des Kolbens.ili nach links wird der Formträger6 um 90° gedreht.
Eine zu große Beschleunigung des Formträgers 16 kann dabei durch eine Bremse 8"
verhindert werden, die durch eine Feder auf die Scheibe io' gedrückt wird. Mit der
Scheibe to' dreht sich eine Kurvenscheibe io", die auf den Schaft 8' des Zwischenventils
8 einwirkt und dieses schließt. Der Zylinder von 9 wird dabei entlüftet und der
Sperrbolzen io durch Federdruck auf die Scheibe iö gedrückt, über die er gleitet,
um bei Erreichen der go°-Stellung einzurasten. Kurz vor Erreie'hen der Endstellung
des Kolbens i i wird ferner durch diesen der Endschalter 12 betätigt, welcher das
Schrittschaltwerk weiterschaltet. Das Magnetventil 7 wird .dadurch umgeschaltet,
und es wird der Gegenseite des Kolbens i i (Druckluft zugeführt, so daB der Kolben
in seine Ausgangsstellung
zurückläuft und dabei auch das Antriebsrad
io"' zurückdreht, dessen Mitnehme" io"" dann wieder hinter einen Zahn oder eine
Leiste des Gesperres einrastet.
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Durch Betätigung .des Endschaltefs i,z wird, wie erwähnt, das Schrittschaltwerk
in seine nächste Stellung ;verstellt. Gleichzeitig w.ir@d das Magnetventil 13 betätigt,
wodurch der nach oben gehende Steuerschieber 14 Druckluft über die Leitung 15 auf
den Steuerschieber 16 gibt und diesen nach unten verschiebt. Hierdurch wind der
Auswerfer 17 nach rechts geschoben. In seiner rechten. Stellung wird über
das Ventil i8 die Luftzufuhr zum Steuerkolben 16 frei. Über diesen strömt die Luft
vor den Steuerkolben i9, der daraufhin nach unten wandert. Die Luftzufuhr wird dadurch
abgeschnitten, und gleichzeitig wird der untere Druckvermehrerzylinder 21 entlüftet.
Im weiteren Verlauf strömt die Luft einmal vor das Ventil 22, wo sie vorerst nicht
weiter kann, und zum anderen über den Steuerkolben 23 vor dein Steuerkolben 24.
Dieser fährt nach oben und gibt eine größere Luftleitung frei, die dann das Anheben
des Tisches T bewirkt. Sobald der Tisch über dem Formkasten i den Blashehälter 25
und den Sperrschieber 26 gegen die feste :'Anlage gedrückt hat, wird das Ventil
22 geöffnet. Dadurch kommt die Luft vor den Steuerkollaen 2!.7, der dann nach unten
wandert und über einen größeren Querschnitt Frischluft dem oberen 1)ruckvermƒlirerzylinder
28 zuführt. Der Anpreßdruck wird so erheblich vermehrt und der Formkasten i fest
angepreßt. Steigt in der Leitung der Luftdruck auf seinen optimalen Wert, so schaltet
der Membrandruckschalter 29 das Schrittschaltwerk auf seine nächste Stellung. Dadurch
wird über das Magnetventil 3o das Ventil 31 zum Blasen des Sandes geöffnet.
Ist der Formkasten i mit Sand gefüllt, so steigt der Luftdruck in dem Blasbehälter
25, und der Membrandruckschalter :3!2, schaltet das Schrittschaltwerk in seine nächste
Stellung. Dadurch wird das Magnet,ventil3o umgeschaltet, und es schließt das Blasventil
31 und entlüftet den Blaslreliälter 25. 'Dadurch steigt der Druck unter dem Kolben
des Steuerschiebers 14 und "verschiebt ihn entgegen der (Feder und entlüftet dadurch
.die Leitung i5. Der Steuerschieber 16 geht nach oben und. der Steuerschieber i9
nach unten, und die Druckluft im Druck,verniehrer des Tisches kann entweichen. Gleichzeitig
wird durch das Schrittschaltwerk ,das Magnetventil e eingeschaltet, wodurch Preßluft
in die Zylinder 3 gelangt, die ,darin laufenden Kolben heaufschlagt, welche als
Zahnstangen ausgebildet sind, und mittels dieser die auf einer Ritzelwelle sitzenden
Kastenklammern 5 schließt. Die Öffnung der Kastenklammern erfolgt nach vorheriger
Entlüftung der Zylinder 3 durch Federdruck. Vor Erreichen der untersten Stellung
des Formträgers 6 wird- der Endschalter 36 betätigt, wodurch über ein Zeitrelais
das Magnetventil 33 kurzzeitig eingeschaltet wird,,das die Auslaßleitung für den.
Tisch drosselt, so daß sich ,der Tisch nunmehr langsam senkt. Mit dem Magnetventil
33 wird gleichzeitig die Leitung für eine Rüttelvorrichtung für den Formträger 6
betätigt; wodurch der Formkasten freigerüttelt wird. Danach wird das Magnetventil
33 wieder ausgeschaltet; so daß die Drosselung behoben iwird und ider Tisch rasch
in seine Endstellung absinkt. In der Endstellung des Tisches T wird über ein Ventil
34 Frischluft freigegeben, die dann aber den Steuerkolben 16 dem Auswerfer 17 Luft
zuführt und den Formkasten vom Tisch T auf eine Fördereinrichtung schiebt. Der Endschalter
35 wird dabei geschlossen, so daß der Arbeitsgang von neuem einsetzen kann.
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Ist der Sandspiegel ,im Sandbehälter 25. nach dem Blasen unter dem
Strahlenweg des Lichtstrahles zwischen der Lichtquelle 3;7 und der Photozelle
38 gefallen, so schaltet diese, verriegelt über den Endschalter 35, am Auswerfer
17 ein Schütz ein. Das Magnetventil 43 erhält dann Spannung und gibt die Luftzufuhr
zum Sperrschieberzylinder 44 frei, wodurch der Sperrschieber 26 sich öffnet. .Der
Sand fällt nun aus dem Vorratsbehälter 39 in den Blasbehälter 25. Gleichzeitig schaltet
mit obengenannr tem Schütz ein Zusatzschütz den Rührwerksmotor im Blasbehälter ein,
um beim Nachfüllen des Sandes eine waagerechte Lage des Sandspiegels im Behälter
zu gewährleisten. 'Der aufgefüllte Sand unterbricht den Lichtstrahl von der Lichtquelle
zur Photozelle. Sobald sich im Vorratsbehälter kein Sand mehr befindet, .spricht
die Photozelle 4o an, Schütz und Zusatzschütz fallen ab, das Magnetiventil43 wird
spannungsfrei und schließt den Sperrschieber 26 wieder. In seiner Ausgangsstellung
erhält über den Endschalter 42 ein Schütz Spannung, wodurch ein Motor eingeschaltet
wird, welcher ein Sandförderband 41 antreibt. Der Vorratsbehälter 39 wird nun mit
Sand gefüllt, und zwar so, daß der einsfallende Sand den Lichtstrahl auf die Photozelle
nicht .unterbrechen kann. Sobald jedoch der Sand im Vorratsbehälter 3i9 den Lichtstrahl
zwischen .der 'Quelle und der Photozelle 40 erreicht, unterbricht er den Lichtstrahl,
wodurch der Förderbandmötor über das Schütz abgeschaltet wird.
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Es kann neun vorkommen, daß der im Sand-1>ehältCr 25 aufgespeicherte
Sand, nicht ausreicht, um einen besonders großen Formkasten zu füllen. Der Formkasten
kann dann also nicht vollgeblasen werden. Ist nun der Sand aus dem Sandbehälter
25 verbraucht, der Formkasten aber noch nicht gefüllt, dann steigt ,der ,Druck im
Sandbehälter nicht auf seinen Endwert an. Die Blasluft karm dann, nämlich ungehindert
durch die Blasdüse über die im (Formkasten bzw. in der Modellplatte befindlichen
Entlüftungsdüsen ins Freie entweichen, und der am Blasbehälter 25 angeschlossene
Membrandruckschalte" 32 tritt infolgedessen nicht in. Funktion. Bei Einschaltung
des Blasvorg:anges würde jedoch über das Schrittschaltwerk ein Zeitrelais, das z.
B. auf 6 Sekunden eingestellt ist, eingeschaltet. Dieses Zeitrelais überbrückt nun
nach einer bestimmten einstellbaren Zeit den Membrandruckschalter 32, wodurch das
Schrittschaltwerk weitergeschaltet wird. Gleichzeitig erhält aber, auch ein Schütz
Spannun, das die Magnetventile 2 und 7 abz#
schaltet, wodurch diese
entlüftet werden. Wenn das Blasen beendet ist, so geht der Auspuff auf, und der
Tisch .senkt sich. Das Arbeitsspiel läuft entsprechend: -dem Fortschreiten des Schrittschaltwerkes
normal weiter, jedoch mit dem Unterschied, daß die Kastenklammern 5 nicht geöffnet
werden. Der Tisch geht ohne Formkasten in seine Endstellung nach unten, und der
Auswerfer 17 fährt leer vor. Es wird nun der Blasbehälter 25 Wie bei einer
normalen Sandnachfüllung mit neuem .Sand versehen. Durch Drücken eines Fußdruckknopfes
schaltet darauf das Schrittschalbwerk zurück und nimmt dem Schütz zum Nachfüllen
die Halteleitung, d..h. der Tisch fährt hoch, ohne daß der Revolverkopf geschwenkt
hat. Die Arbeitsgänge laufen dann normal weiter.