EP0087575B1 - Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen - Google Patents

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EP0087575B1
EP0087575B1 EP83100566A EP83100566A EP0087575B1 EP 0087575 B1 EP0087575 B1 EP 0087575B1 EP 83100566 A EP83100566 A EP 83100566A EP 83100566 A EP83100566 A EP 83100566A EP 0087575 B1 EP0087575 B1 EP 0087575B1
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EP
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moulding
side parts
openings
flasks
machine
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EP83100566A
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Michael Achinger
Erhard W. Jaeger
Reinhold Lipp
Walter Streitenberger
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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 producing boxless molds with two mold boxes which can be moved to and fro on a model plate carrier which can be moved in and out and which are enclosed by a rectangular frame which absorbs the reaction forces arising during the pressing process and which is normal to the vertical frame center plane
  • the central plane is symmetrical, and a hollow machine frame that holds the flowable molding material.
  • 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, which in turn is connected to the lattice-shaped press ram.
  • These gratings are subject to erosion due to the molding sand flowing through them and therefore have a correspondingly high level of wear.
  • Two actuating cylinders are additionally required for the movement of the two molding boxes. As an open C as a machine frame would open up 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 scrap.
  • 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, and that its side parts forming the longitudinal spars are simultaneously hollow to accommodate the flowable molding material and with the sand filling funnel are openly connected, ie in the area of the closed position of the molding boxes 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, which is designed as a closed, symmetrical frame, with the side parts 2, 2 'which form the lateral spars and 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 hold the flowable molding material (indicated by dotted lines) and extend at least over the displacement path “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 are attached, which in turn the guide plates at the edges with the guide strips 10, 10', and 11, 11th '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 ' processed, and in the mold boxes 5, 6, the likewise slot-shaped injection openings 14, 14 'and 15, 15' are arranged opposite each other so that the openings 12, 12 'and 13, 13' in the side parts 2, 2 'at Pulling apart the mold boxes 5, 6 are closed and when in contact with the model plates 16, 17 with the openings 14, 14 'or 15, 15' in the mold boxes 5, 6 are in an open flow connection.
  • the mold boxes here therefore also take on the function of 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 is often the case with one-sided injection.
  • the guide plates 8, 8 'and 9, 9' forming the guide tracks are arranged at a distance "a" from one another, so that a guide link 18, 18 'is formed on each side part, in which the 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 mold box 6 in the extended position lies against the stops 22, 22 ', whereas the upper mold box 5 opposite it has driver strips 23, 23' with which it is attached to the press ram 24 of the press cylinder 25 assigned to it.
  • the lower mold box 6, is carried along by the press ram 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 introduction of pallets 30 or for the delivery of the finished, 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 now stripped, placed together with the pallet 30 carried along on the press die 26 and lowered to the level of the roller table.
  • the model plate carrier 20 is designed as a hollow, hermetically sealed box. It is fastened at 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 35, 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 with the valve seat 42 is accommodated in the support tube 37 and is controlled by the valve rod 41 penetrating the support tube 37. The blown air sucked out of the mold cavities thus flows through openings indicated in FIG.
  • a vacuum is to be understood as any lower than the pressure of the blowing air.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen mit zwei auf einem zwischen sie ein- und ausfahrbaren Modellplattenträger hin- und wegbewegbaren Formkästen, die von einem die beim Pressvorgang entstehenden Reaktionskräfte aufnehmenden, rechteckigen Rahmen umschlossen sind, der in der zur vertikalen Gestell-Mittelebene normalen Mittelebene symmetrisch ausgebildet ist, und einem hohlen, das fliessfähige Formmaterial aufnehmenden Maschinengestell.
  • Aus der USA-PS 35 56 196, die auf die DT-PS 15 18 526 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 rechtekkigen 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 Schliessstellung 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.1,
    • 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, 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 geformten 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 Ausschubstellung 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 Klinkvorrichtung 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 35, 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.
    Figure imgb0001

Claims (9)

1. Formmaschine zur Herstellung kastenloser Formen (31, 32) mit zwei auf einem zwischen sie ein- und ausfahrbaren Modellplattenträger (20) hin- und wegbewegbaren Formkästen (5, 6), die von einem die beim Pressvorgang entstehenden Reaktionskräfte aufnehmenden, rechteckigen Rahmen umschlossen sind, der in der zur vertikalen Gestell-Mittelebene normalen Mittelebene symmetrisch ausgebildet ist, und einem hohlen, das fliessfähige Formmaterial aufnehmenden Maschinengestell (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen als Maschinengestell (1) ausgebildet ist, dass seine die Längsholme bildenden Seitenteile (2, 2') zugleich zur Aufnahme des fliessfähigen Formmaterials hohl ausgebildet und mit einem Sandfülltrichter (7) offen verbunden sind und im Bereich der Schliessstellung der Formkästen (5, 6) d. h. bei deren Aufliegen auf den Modellplatten (16, 17), Einblasöffnungen (12, 12'/13, 13') aufweisen, und dass die Seitenteile (2, 2') ausserdem Führungen (Führungsplatten 8, 8'/9, 9') für die Axialverschiebung der Formkästen (5, 6) besitzen.
2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (2, 2') mindestens über den Verschiebeweg (s) der Formkästen (5, 6) als Kasten-Blechprofile ausgebildet sind, die an ihren Enden durch Querjoche (3, 3') verbunden sind.
3. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden Seitenteilen (2, 2') und in beiden Formkästen (5, 6) Einblasöffnungen (12, 12'/13, 13'/14, 14'/15, 15') für das Formmaterial jeweils einander gegenüberliegend so angeordnet sind, dass die Öffnungen (12,12'/13,13') in den Seitenteilen (2, 2') beim Auseinanderziehen der Formkästen (5, 6) geschlossen sind und bei Auflage auf der Modellplatte (16,17) mit den Öffnungen (14,14'/15,15') in den Formkästen (5, 6) in Durchflussverbindung stehen.
4. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an den einander gegenüberliegenden Seiten der Seitenteile (2,2') befestigten Führungsbahnen (8, 8'/9,9') im Abstand (a) zueinander angeordnet sind, so dass je eine Führungskulisse (18, 18') für den mit kreuzkopfartigen Führungskufen (19, 19') ausgestatteten, kastenförmigen Modellplattenträger (20) gebildet ist.
5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Ausschubstellung befindliche Formkasten (6) an einem Anschlag (22) anliegt, wogegen der ihm gegenüberliegende Formkasten (5) Mitnehmerleisten (23, 23') aufweist, mit denen er am Pressstempel (24) des ihm zugeordneten Presszylinders (25) angehängt ist.
6. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (2, 2') an einem Ende Durchlassöffnungen (28, 29) zur Einbringung von Paletten (30) bzw. zur Ausbringung der fertigen, zugelegten Formballen (31, 32) aufweisen.
7. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als hohler Kasten ausgebildete Modellplattenträger (20) am Ende eines, einen Unterdruckbehälter (33) durchdringenden, axial verschieblich und drehbar gelagerten Tragrohres (37) befestigt ist.
8. Formmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Tragrohr (37) sowohl kastenseitig als auch im Zuströmbereich des Unterdruckbehälters (33) Durchflussöffnungen (38, 39) für die Einblasluft angeordnet sind.
9. Formmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Tragrohres (37) ein Tellerventil (40) angeordnet ist, das mit der das Tragrohr (37) durchdringenden Ventilstange (41) steuerbar ist.
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