EP0087575A1 - Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
- B22C11/10—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same with one or more flasks forming part of the machine, from which only the sand moulds made by compacting are removed
Definitions
- the invention relates to a molding machine for the production of boxless molds with two mold boxes which can be moved to and fro between a model plate carrier which can be moved in and out, which are enclosed by a rectangular frame which absorbs the reaction forces arising during the pressing process, and a hollow mold which accommodates the flowable molding material Machine frame.
- a molding machine with a hollow machine frame is known from the same U.S. patent, which is C-shaped in the vertical central plane, the vertical web as a molding sand connecting line and the two C-arms for introducing the molding sand into the mold cavities of the two Shaped boxes serve in their closed position.
- the two mutually associated ends of the C-arms are each surrounded by an annular cylinder, in each of which an annular piston acted upon by a pressure medium ben works, which in turn is connected to the lattice-shaped ram.
- These gratings are subject to erosion due to the molding sand flowing through them and are therefore subject to considerable wear.
- Two actuating cylinders are additionally required for the movement of the two molding boxes. Since an open C would open up as a machine frame due to the high pressing forces, tie rods - as explained and shown at the beginning of the USA PS - are still required.
- the present invention has for its object to provide a molding machine for the production of boxless casting molds with the smallest possible number of assemblies and components, which nevertheless ensures the same quality as the expensive machines in terms of precision, particularly with regard to the offset which is decisive for the production committee.
- mechanical engineering it is an old fact of experience that a machine is more susceptible to faults the more complicated it is constructed, since each machine is only as strong as its weakest link. With the reduction of the assemblies, therefore, a minimum of susceptibility to faults should also be achieved. Overall, the manufacturing and operating costs of the molding machines are to be reduced to such an extent that it is also possible for financially weaker small and medium-sized companies to use such machines.
- the rectangular frame forming the machine frame is symmetrical in the central plane normal to the vertical frame center plane, that its The side members forming the longitudinal struts are at the same time hollow to accommodate the flowable molding material and are openly connected to the sand filling funnel, and in the area of the closed position of the molding boxes, that is to say when they rest on the model plates, have injection openings, and that the side parts also have the guides for the axial displacement of the molding boxes .
- the machine frame designed according to the invention itself also performs three functions, namely: providing the molding material to be blown in, tie rod functions and guide functions for the molding boxes.
- 1 denotes the machine frame designed as a closed, symmetrical frame with the side parts 2, 2 'forming the lateral spars, which are connected to the upper transverse yoke 3 and the lower transverse yoke 3'.
- the side parts 2, 2 ' are - as can be seen from Fig. 3 - formed as strong box-sheet profiles, so that they safely absorb the reaction forces introduced into them during the pressing process.
- the cavities 4, 4 serve to receive of the flowable molding material (indicated by dotted lines) and extend at least over the displacement "s" of the molding boxes 5, 6.
- the side parts 2, 2 ' are in open connection with the sand filling funnel 7-.
- the guide plates 8, 8' and 9, 9 'for the molding boxes 5, 6 are attached, which in turn have the guide plates at the edges with the guide strips 10, 10' and 11, 11 'embrace (Fig. 3).
- the upper injection openings 12, 12 'and the lower injection openings 13, 13' are formed in the two side parts 2, 2 'and the injection boxes 14, 14' and 15, 15 are also slot-shaped in the molding boxes 5, 6 'arranged opposite each other so that the openings 12, 12' and 13, 13 'in the side parts 2, 2' are closed when the mold boxes 5, 6 are pulled apart and when they rest on the model plates 16, 17 with the openings 14, 14 'or 15.15' in the mold boxes 5.6 in an open flow connection.
- the mold boxes here also take over the function of the valve slides controlling the injection slots in the side parts 2, 2 ', so that special valves are saved for this.
- the opposing injection openings reliably prevent the formation of "slipstream", as they often appear with one-sided injection.
- the guide plates 8, 8 'and 9, 9' forming the guideways are arranged at a distance "a" from one another, so that on each side part a guide link 18, 18 'is formed, in which the crosshead-like guide runners 19, 19' (Fig 3) equipped, box-shaped model plate carrier 20 is guided when retracting.
- the scenes 18, 18 ' serve to fix the model plates 16, 17 during the pressing process.
- the molding box 6 in the outward stroke position rests against the stops 22, 22 ', whereas the upper molding box 5 opposite it has driver strips 23, 23' with which it is attached to the press die 24 of the press cylinder 25 assigned to it.
- the lower molding box 6, on the other hand, is taken along by the press die 26 of the press cylinder 27 when it is raised. This eliminates the need for "complicated latching devices with their controls in the rough operation of a molding shop.
- the side parts 2, 2 ' have passage openings 28, 29 for the insertion of pallets 30 or for the discharge of the finished, added molded bales 31, 32.
- the molding boxes 5, 6 are pulled apart and the model plate carrier 20 is moved out.
- the two mold halves (mold bales) 31, 32 are stripped, placed together with the pallet 30 carried along on the press ram 26 and lowered to the level of the roller table.
- the model plate carrier 20 is - as FIG. 4 shows - designed as a hollow, hermetically sealed box. It is fastened to the end of a support tube 37 which penetrates the vacuum container 33 and is axially displaceable with the actuating cylinder 34 and rotatably mounted in the bearings 33, 36.
- the support tube 37 has flow openings 38, 39 both on the box side and in the inflow region of the vacuum container 33.
- a poppet valve 40 is accommodated in the support tube 37 with the valve seat 42, which is controlled by the valve rod 41 penetrating the support tube 37. The blown air sucked out of the mold cavities therefore flows through openings indicated in FIG.
- the vacuum is to be understood as any lower than the pressure of the blowing air.
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Abstract
Description
- Die: Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen mit zwei auf einen zwischen sie ein-und ausfahrbaren Modellplattenträger hin- und wegbewegbaren Formkästen, die von einem die beim Preßvorgang entstehenden Reaktionskräfte aufnehmenden, rechteckigen Rahmen umschlossen sind, und einem hohlen, das fließfähige Formmaterial aufnehmenden Maschinengestell.
- Aus der USA-PS 35 56 196, die auf die DT-PS 15 83 526 und 17 58 245 zurückgeht, ist eine Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen bekannt, bei der zwei auf einen zwischen sie ein- und ausfahrbaren Modellplattenträgern hin- und wegbewegbaren Formkästen von einem rechteckigen Rahmen umschlossen sind, dessen vertikale Säulen die beim Verdichten des Formmaterials eingeleiteten Reaktionskräfte aufnehmen. Diese Säulen sind jedoch massiv ausgebildet und haben ausschließlich statische Funktionen.
- Außerdem ist aus der gleichen USA-Patentschrift eine Formmaschine mit einem hohlen Maschinengestell bekannt, das in der vertikalen Mittelebene C-förmig ausgebildet ist, wobei der vertikale Steg als Formsand-Verbindungsleitung und die beiden C-Bögen zur Einbringung des Formsandes in die Formhohlräume der beiden Formkästen in deren SchlieBstellung dienen. Die beiden einander zugeordneten Enden der C-Bögen sind von je einem Ringzylinder umschlossen, in denen je ein von einem Druckmittel beaufschlagter ringförmiger Kolben arbeitet, der seinerseits mit dem gitterförmigen Preßstempel verbunden ist. Diese Gitterroste unterliegen der Erosion durch den sie durchfließenden Formsand und haben daher entsprechend großen Verschleiß. Für die Bewegung der beiden Formkästen sind zusätzlich je zwei Stellzylinder erforderlich. Da ein offenes C als Maschinengestell durch die hohen Preßkräfte aufklaffen würde, sind weiterhin Zuganker - wie am Anfang der USA-PS erläutert und gezeigt - erforderlich.
- Aus den DE-OS 30 21 592 und 28 14 140 ist es bekannt, den Formsand aus seitlich neben dem Formkasten bzw. den Formkästen angeordnete Formsandbehälter in die Formhohlräume einzublasen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine zur Herstellung kastenloser Gießformen mit geringstmöglicher Anzahl von Baugruppen und Bauteilen zu schaffen, die dennoch hinsichtlich der Präzision, besonders hinsichtlich des den Fertigungsausschuß maßgeblich bestimmenden Versatzes, die gleiche Qualität gewährleistet wie die teuren Maschinen. Im Maschinenbau ist es eine alte Erfahrungstatsache, daß eine Maschine umso störanfälliger ist, je komplizierter sie konstruiert ist, da jede Maschine nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Mit der Reduzierung der Baugruppen soll daher auch ein Minimum an Störungsanfälligkeit erreicht werden. Insgesamt sollen dadurch die Herstellungs- und Betriebskosten der Formmaschinen soweit reduziert werden, daß es auch finanzschwächeren Klein- und Mittelbetrieben möglich wird, derartige Maschinen zum Einsatz zu bringen.
- Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung in erster Linie dadurch gelöst, daß der das Maschinengestell bildende rechteckige Rahmen in der zur vertikalen Gestell-Mittelebene normalen Mittelebene symmetrisch ist, daß seine die Längsholme bildenden Seitenteile zugleich zur Aufnahme des fließfähigen Formmaterials hohl ausgebildet und mit dem Sandfülltrichter offen verbunden sind, und im Bereich der Schließstellung der Formkästen d. h. bei deren Aufliegen auf den Modellplatten, Einblasöffnungen aufweisen, und daß die Seitenteile außerdem die führungen für die Axialverschiebung der Formkästen besitzen.
- Das erfindungsgemäß ausgebildete Maschinengestell selbst übernimmt dabei zugleich drei Funktionen, nämlich: Bereitstellung des einzublasenden Formmaterials, Zugankerfunktionen und Führungsfunktionen für die Formkästen.
- Aus der erfindungsgemäßen Grundkonzeption ergeben sich weitere vorteilhafte Gestaltungsmerkmale zwecks Reduzierung von Herstellungs- und Betriebskosten. Diese werden nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand schematischer Darstellungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
- Fig. 1 eine Formmaschine mit vertikaler Richtung der Preßkräfte im Vertikalschnitt nach Linie I ÷ I der Fig. 2,
- Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach Linie II ÷ II der Fig. I,
- Fig. 3 einen Horizontalschnitt längs Linie III + III der Fig. 2 und
- Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch die Modellplattentragvorrichtung im größeren Maßstab.
- In den Zeichnungen bezeichnet 1 das als geschlossener, symmetrischer Rahmen ausgebildete Maschinengestell mit den die seitlichen Holme bildenden Seitenteilen 2,2', die mit dem oberen Querjoch 3 und dem unteren Querjoch 3'verbunden sind. Die Seitenteile 2,2'sind - wie aus Fig. 3 ersichtlich - als kräftige Kasten-Blechprofile ausgebildet, so daß sie die beim Preßvorgang in sie eingeleiteten Reaktionskräfte sicher aufnehmen. Die Hohlräume 4,4'dienen zur Aufnahme des fließfähigen Formmaterials (punktiert angedeutet) und erstrecken sich mindestens über den Verschiebeweg "s" der Formkästen 5,6.
- Auf dem oberen Ende des Rahmens sind die Seitenteile 2,2' mit dem Sandfülltrichter 7-:in offener Verbindung. Auf den einander gegenüberliegenden Innenseiten der Seitenteile 2,2' sind die Führungsplatten 8,8' und 9,9' für die Formkästen 5,6 angebracht, die ihrerseits die Führungsplatten an den Kanten mit den Führungsleisten 10,10', bzw. 11,11' umgreifen (Fig. 3).
- In den beiden Seitenteilen 2,2' sind die oberen als Schlitze geformeten Einblasöffnungen 12,12' und die unteren Einblasöffnungen 13,13' eingearbeitet, und in den Formkästen 5,6 sind die ebenfalls schlitzförmigen Einblasöffnungen 14,14' bzw. 15,15' einander gegenüberliegend so angeordnet, daß die Öffnungen 12,12' bzw. 13,13' in den Seitenteilen 2,2' beim Auseinanderziehen der Formkästen 5,6 geschlossen sind und bei Auflage auf den Modellplatten 16,17 mit den Öffnungen 14,14' bzw. 15,15' in den Formkästen 5,6 in offener Durchflußverbindung stehen. Die Formkästen übernehmen hier also zugleich die Funktion von die Einblasschlitze in den Seitenteilen 2,2' steuernden Ventilschiebern, so daß besondere Ventile hierfür eingespart werden. Die einander gegenüberliegenden Einblasöffnungen verhindern dabei zuverlässig die Bildung von "Windschatten", wie sie bei einseitiger Einblasung häufig in Erscheinung treten.
- Die die Führungsbahnen bildenden Führungsplatten 8,8' bzw. 9,9' sind im Abstand "a" zueinander angeordnet, so daß an jedem Seitenteil eine Führungskulisse 18,18' gebildet ist, in denen der mit kreuzkopfartigen Führungskufen 19,19' (Fig. 3) ausgestattete, kastenförmige Modellplattenträger 20 beim Einfahren geführt wird. Gleichzeitig dienen die Kulissen 18,18' zur Fixierung der Modellplatten 16,17 beim Preßvorgang.
- Der in der Aussehubstellung befindliche Formkasten 6 liegt an den Anschlägen 22, 22 'an, wogegen der ihm gegenüberliegende obere Formkasten 5 Mitnehmerleisten 23,23 ' aufweist, mit denen er am Preßstempel 24 des ihm zugeordneten Preßzylinders 25 angehängt ist. Der untere Formkasten 6 hingegen wird beim Hochfahren von dem Preßstempel 26 des Preßzylinders 27 mitgenommen. Es entfallen hierbei also "komplizierte und im rauhen Betrieb einer Formerei störanfällige Klinkvorrichtungen mit ihren Steuerungen.
- Am unteren Ende haben die Seitenteile 2,2 ' Durchlaßöffnungen'28,29 zur Einbringung von Paletten 30 bzw. zur Ausbringung der fertigen, zugelegten Formballen 31,32.
- Nachdem der Formsand in den Formhohlräumen mit Hilfe der Preßstempel 24 und 26 verdichtet ist, werden die Formkästen 5,6 auseinandergezogen und der Modellplattenträger 20 wird herausgefahren. In bekannter Weise werden nun die beiden Formhälften (Formballen) 31,32 gestrippt, mitsamt der mitgeführten Palette 30 auf dem Preßstempel 26 abgesetzt und auf das Niveau des Rollganges abgesenkt.
- Der Modellplattenträger 20 ist - wie Fig. 4 zeigt - als hohler, hermetisch dichter Kasten ausgebildet. Er ist am Ende eines den Unterdruckbehälter 33 durchdringenden und mit dem Stellzylinder 34 axial verschieblich und in den Lagern 33,36 drehbar gelagerten Tragrohr 37 befestigt. Das Tragrohr 37 hat sowohl kastenseitig als auch im Zuströmbereich des Unterdruckbehälters 33 Durchflußöffnungen 38,39. Außerdem ist im Tragrohr 37 ein Tellerventil 40 mit dem Ventilsitz 42 untergebracht, das mit der das Tragrohr 37 durchdringenden Ventilstange 41 gesteuert wird. Die aus den Formhohlräumen abgesaugte Blasluft strömt also durch in Fig. 4 angedeutete Öffnungen in den Modellplatten 16,17 in den hohlen Kasten des Modellplattenträgers 20 und - bei geöffnetem Ventil 40 - durch die Öffnungen 38, in das Tragrohr 37 und durch die Öffnungen 39 in die Unterdruckkammer 33. Als Unterdruck ist hierbei jeder niedrigere als der Druck der Einblasluft zu verstehen.
- Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß die Erfindung nicht nur-wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert - bei Maschinen mit vertikaler Richtung der Preßkräfte realisierbar ist, wobei Formballenpaare mit horizontaler Trennfuge entstehen. Sie ist ebenso auch bei Maschinen mit horizontaler Richtung der Preßkräfte realisierbar, bei der Formballenstränge mit vertikalen Trennfugen entstehen.
- Liste der Bezugszeichen:
- 1 Maschinengestell
- 2,2' Seitenteile
- 3,3' oberes und unteres Querjoch
- 4,4' Hohlräume in 2,2'
- 5,6 Formkästen
- 7 Sandfülltrichter
- 8,8' /9,9' Führungsplatten
- 10,10'/11,11' Führungsleisten an 5,6
- 12.12/ 13,13' Einblasöffnungen in 2,2'
- 14,14'/15,15' Einblasöffnungen in 5,6
- 16,17 Modellplatten
- 18,18' Führungskulisse
- 19,19' Führungskufen
- 20 Modellplattenträger
- 22,22' Anschläge
- 23,23' Mitnehmerleisten an 5
- 24 Preßstempel für 5
- 25 Preßzylinder für 5
- 26 Preßstempel für 6
- 27 Preßzylinder für 6
- 28,29 Durchlaßöffnungen
- 30 Paletten
- 31,32 Formballen
- 33 Unterdruckbehälter
- 34 Stellzylinder für 20
- 35,36 Lager für 37
- 37 Tragrohr
- 38,39 Durchluftöffnungen in 37
- 40 Tellerventil
- 41 Ventilstange
- 42 Ventilsitz
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