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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sandkernen
für die
Gießereitechnik,
mittels eines aus zwei Formhälften
bestehenden Formkastens, dessen Formhälften in der Trennfläche Formnester
in Form der zu fertigenden Sandkerne aufweisen, mit folgenden Verfahrensschritten:
- – Schließen des
aus den Formhälften
gebildeten Formkastens,
- – Einschießen von
Formsand durch eine Zufuhröffnung
in die Formnester,
- – Backen
der Sandkerne in den Formnestern,
- – Öffnen des
Formkastens durch Verschiebung der einen Formhälfte relativ von der anderen Formhälfte weg,
- – Festhalten
der Sandkerne in den Formnestern der bewegten Formhälfte,
- – vorzugsweise
Schwenken der bewegten Formhälfte
in eine Abwurfposition um etwa 90 °,
- – Auswerfen
der Sandkerne aus der bewegten Formhälfte,
- – Zurückfahren
der bewegten Formhälfte
in eine Position, in der die Trennflächen beider Formhälften ausgerichtet
einander gegenüber
stehen,
- – Schließen des
Formkastens durch Verschiebung der bewegten Formhälfte in
die Ausgangsstellung.
- Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung
von Sandkernen für
die Gießereitechnik,
bestehend aus einem Formwerkzeug in Form eines Formkastens mit außenliegenden
Heizbacken und mit einer feststehenden Formhälfte sowie einer gegenüber dieser
beweglichen Formhälfte,
wobei in der Trennebene der den Formkasten bildenden Formhälften Formnester
in Form der zu fertigenden Sandkerne vorgesehen sind, wobei ferner
die beiden Formhälften in
einer ersten Arbeitsstellung aneinander gedrückt sind, in einer zweiten
Arbeitsstellung, die bewegliche Formhälfte in eine Abstandsstellung von
der feststehenden Formhälfte
bewegt ist, und in einer dritten Arbeitsstellung die bewegliche Formhälfte um
90 ° gedreht
oder geschwenkt ist, wobei in die Formnester der beweglichen Formhälfte hineinragende
Halteelemente, insbesondere in Form von Gewindebolzen, vorgesehen
sind, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 4.
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Bei
der bisherigen Verfahrensweise beziehungsweise bei den bisherigen
Vorrichtungen werden Sandkerne in entsprechenden Formkästen hergestellt.
Die Formkästen bestehen
aus zwei Formhälften,
die je vorzugsweise jeweils an einer Heizbacke befestigt sind. Eine
Formhälfte
ist feststehend angeordnet, während
die andere Formhälfte
beweglich ist, so dass sie an die andere Formhälfte angedrückt werden kann oder von dieser
entfernt werden kann. Zum Formen der Sandkerne werden die beiden Formhälften in
die Ausgangsposition verstellt, in der sie aneinander liegen und
zwischen sich die Formnester zur Formung der Sandkerne einschließen. Längsseitig
weist der so gebildete Formkasten eine Einschussöffnung zum Einschießen von
Sand auf. An ausgewählten
Stellen der jeweiligen Formnester der beweglichen Formhälfte sind
in die Formnester vorragende Halteelemente angeordnet, die dazu
dienen, die durch Backen geformten Sandkerne zu halten, wenn die
Formhälften
voneinander entfernt werden, um anschließend die Sandkerne auszuwerfen. Solche
Halteelemente können
in beliebiger Weise ausgebildet sein, so lange sie nur sicherstellen,
dass der entsprechende gebackene Sandkern in gewisser Weise gehalten
wird. Vorzugsweise sind solche Halteelemente in Form von Gewindebolzen
vorgesehen, so dass durch das Gewinde beim Trennen der Formhälften eine ausreichende
Halterung für
den Formkern sichergestellt ist, bis dieser ausgeworfen wird.
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Zum
Auswerfen der Sandkerne ist es bisher üblich, Auswerferstifte vorzusehen,
wobei beispielsweise zwanzig solcher Auswerferstifte pro Form erforderlich
sind. Die Auswerferstifte müssen
sanddicht in Passungen geführt
sein. Zudem müssen
die Anlageflächen
der Auswerferstifte, die an den Sandkernen anliegen, der Form des
Sandkernes angepasst werden. Dazu müssen die Enden der Auswerferstifte gefräst und gehärtet sein.
Die Bearbeitung ist sehr aufwendig und kostenintensiv. Die Auswerferstifte werden
hydraulisch betätigt.
Vorzugsweise sind solche Auswerferstifte an einer Platte befestigt,
die relativ zur verschieblichen Formhälfte verstellbar ist, wobei
der Bewegungsablauf derart ist, dass bei geöffneter Form die bewegliche
Formhälfte
von der feststehenden Formhälfte
entfernt wird, anschließend
um 90 ° verschwenkt
wird, so dass sie mit ihrer dem Formkern haltenden Fläche nach
unten geneigt ist. In dieser Position werden die Auswerferstifte
betätigt, um
die Sandkerne abwerfen zu können.
Die Sandkerne werden dabei üblicherweise
auf ein Förderband
abgeworfen, welches unterhalb der verschwenkten Formhälfte angeordnet
ist. Die bisherige Verfahrensweise beziehungsweise die bisherige
Vorrichtung ist sehr aufwendig, weil die zusätzliche Anordnung von Auswerferstiften
sowie deren Bearbeitung mit hohem Aufwand und damit mit hohen Kosten verbunden
ist.
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Zum
Stand der Technik wird hierzu auf die Literaturstelle Brunhuber,
Ernst, GIESSEREI LEXIKON, 13. Aufl. 1986, Fachverlag Schiele & Schön, Berlin,
S. 506/507 verwiesen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren gattungsgemäßer Art
beziehungsweise eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zur Verfügung zu
stellen, mit dessen Hilfe beziehungsweise mit deren Hilfe das Verfahren
kostengünstiger
gestaltet werden kann beziehungsweise die Vorrichtung kostengünstiger
erstellt werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:
- – Festhalten
der Sandkerne mittels Halteelementen, insbesondere Gewindebolzen,
die die bewegliche Formhälfte
durchgreifen und in die Formnester der beweglichen Formhälfte hineinragen,
- – Auswerfen
der Sandkerne durch Zurückziehen der
Halteelemente, insbesondere Gewindebolzen, relativ zur Formhälfte, aus
der Festhalteposition in eine Auswurfposition, in der die Halteelemente,
insbesondere Gewindebolzen, den jeweiligen Sandkern freigeben.
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Vorrichtungsmäßig wird
zur Lösung
dieser Aufgabe vorgeschlagen;
dass die bewegliche Formhälfte relativ
zu den Halteelementen, insbesondere Gewindebolzen, orthogonal zu
der die Trennebene bildenden Fläche,
verschieblich ist,
dass an der der Trennebene abgewandten Seite
der beweglichen Formhälfte
ein Stellteil angeordnet ist, wobei die Formhälfte von dem Stellteil weg
und zu diesem hin verstellbar ist,
wobei die Halteelemente,
insbesondere Gewindebolzen, fest und unbeweglich mit dem Stellteil
verbunden sind,
wobei die bewegliche Formhälfte mittels eines Bestätigungsmittels
in der ersten Arbeitsstellung und vorzugsweise auch der zweiten
Arbeitsstellung der Formhälften
an dem Stellteil anliegt, und in der dritten Arbeitsstellung von
dem Stellteil soweit weg verstellt ist, dass die Halteelemente,
insbesondere Gewindebolzen, aus dem Formnest der beweglichen Formhälfte zurückgezogen
sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung
ist es möglich,
auf die Auswerferstifte vollständig
zu verzichten. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Halteelemente,
insbesondere die Gewindebolzen, die auch bisher schon zum Festhalten
der Formkerne bestimmt waren, nicht fest an der beweglichen Formhälfte befestigt
sind, sondern relativ zur beweglichen Formhälfte beweglich sind. Hierdurch
ist es möglich, die
Formkerne zwar an der beweglichen Formhälfte mittels der Halteelemente,
insbesondere der Gewindebolzen, zu halten, wenn der Formkasten durch Verschiebung
der beweglichen Formhälfte
geöffnet wird
und die bewegliche Formhälfte beispielsweise um
90 ° verschwenkt
wird. Sobald diese Position erreicht ist, werden die Halteelemente,
insbesondere die Gewindebolzen, zurückgezogen, so dass sie praktisch
nicht mehr in das Formnest der beweglichen Formhälfte hineinragen. Die dort
befindlichen Formkerne sind damit freigegeben und können aus der
beweglichen Formhälfte
abfallen. Insbesondere werden die Halteelemente, vorzugsweise Gewindebolzen,
mittels eines Stellteiles verschoben, welches in der der Trennebene
abgewandten Seite der beweglichen Formhälfte angeordnet ist, und welches begrenzt
von der Seite der Formhälfte
weg und zu dieser hin verstellbar ist, wobei die Gewindebolzen beziehungsweise
die Halteelemente fest mit dem Stellteil verbunden sind, so dass
sie dessen Bewegung folgen können.
Die Betätigung
des Stellteiles erfolgt mittels eines Betätigungsmittels, vorzugsweise
hydraulisch.
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Dazu
ist bevorzugt vorgesehen, dass die bewegliche Formhälfte relativ
zu den Halteelementen, insbesondere den Gewindebolzen, bei geöffnetem Formkasten
hydraulisch aus der Festhalteposition in die Auswerfposition verschoben
wird und anschließend
in die Festhalteposition zurückverschoben
wird.
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Bevorzugt
ist zudem vorgesehen, dass beim Öffnen
des Formkastens, der im Bereich der Sandeinschussöffnung befindliche
Sandanschusskegel durch Bestandteile der beweglichen Formhälfte abgetrennt
wird.
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Hierdurch
ist es möglich,
beim Öffnen
des Formkastens und insbesondere beim Zurückziehen der Halteelemente
gleichzeitig durch Bestandteile der beweglichen Formhälfte den
Sandanschusskegel abzutrennen, so dass diesbezüglich eine Nachbearbeitung
nicht erforderlich ist.
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Um
das Auswerfen der Sandkerne aus der geöffneten und verschwenkten Formhälfte zu
erleichtern, ist vorgesehen, dass die bewegliche Formhälfte in
der Auswurfposition bei relativ zurückgezogenen Haltelementen,
insbesondere Gewindebolzen, in Auswurfrichtung beschleunigt und
dann stoßartig
abgebremst wird, um die Sandkerne auszuwerfen.
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Beispielsweise
kann eine beschleunigte Bewegung erfolgen, die dann durch einen
Anschlag oder dergleichen begrenzt ist, so dass eine stoßartige
Abbremsung erfolgt, was zum Abwurf der freigegebenen Formkerne führt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist zudem vorgesehen, dass das auf der der Trennebene abgewandten
Seite der beweglichen Formhälfte befindliche
Stellteil eine Platte ist, an der die Halteelemente, insbesondere
Gewindebolzen, befestigt sind.
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Dabei
ist bevorzugt vorgesehen, dass die bewegliche Formhälfte mittels
Führungsstangen
geführt
ist, die an der Formhälfte
befestigt sind und Führungsbohrungen
der das Stellteil bildenden Platte durchgreifen.
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Insbesondere
ist bevorzugt vorgesehen, dass im Bereich der Sandeinschussöffnung ein Trennmesser
zum Abtrennen des Sandanschusskegels vorgesehen ist, welches in
einer Ausnehmung der beweglichen Formhälfte verschieblich geführt ist.
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Dabei
ist bevorzugt vorgesehen, dass das Trennmesser an dem Stellteil,
insbesondere an der Platte, befestigt ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt:
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1 einen
Formkasten zur Herstellung von Sandkernen für die Gießereitechnik in Seitenansicht;
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2 desgleichen
im Schnitt F-F der 3 gesehen;
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3 die
bewegliche Formhälfte
des Formkastens im Schnitt A-A der 1 gesehen;
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4 die
feststehende Formhälfte
im Schnitt C-C der 1 gesehen;
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5 den
Bewegungsablauf, den die Formhälften
des Formkastens aus der Arbeitsstellung zur Formung der Sandkerne
bis zur Abwurfposition ausführen.
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Die
Vorrichtung zur Herstellung von Sandkernen 1 für die Gießereitechnik
besteht im Wesentlichen aus einem Formwerkzeug in Form eines Formkastens
mit außenliegenden
Heizbacken 2, 3 und mit einer feststehenden Formhälfte 4 sowie
einer gegenüber
dieser beweglichen Formhälfte 5.
In der Trennebene der den Formkasten bildenden Formhälften 4, 5 sind
Formnester 6 in Form der zu fertigenden Sandkerne 1 vorgesehen.
wie insbesondere aus 5 ersichtlich, sind die beiden
Formhälften 4, 5 in
einer ersten Arbeitsstellung aneinandergedrückt. In dieser Arbeitsstellung
kann durch die Sandanschussöffnung 7 Sand
in die Form eingeschossen werden, so dass die entsprechenden Formnester 6 vollständig mit
Formsand gefüllt
sind. In dieser Position wird der Formkasten durch die Heizbacken 2, 3 erhitzt,
so dass die Formkerne 1 gebacken werden.
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In
einer zweiten Arbeitsstellung wird die zweite Formhälfte 5 von
der ersten Formhälfte 4 entfernt,
so dass sich zwischen den beiden Formhälften ein ausreichender Abstand
ergibt. Die Bewegung ist durch die Pfeile 8, 9 angegeben.
Anschließend
wird die zweite Formhälfte 5 in
eine dritte Arbeitsstellung um 90 ° gedreht oder geschwenkt, entsprechend dem
Bewegungspfeil 10. Es ergibt sich damit die Position, die
in 5 unten gezeigt ist. Damit die Formkerne 1 in
der beweglichen Formhälfte 5 gehalten werden
und nicht selbständig
sich von dieser Formhälfte
lösen können, sind
Halteelemente in Form von Gewindebolzen 11 vorgesehen,
die in die Formnester 6 der beweglichen Formhälfte 5 vorragen.
Diese Halteelemente 11, vorzugsweise in Form von Gewindebolzen,
sind relativ zur beweglichen Formhälfte 5 längsverschieblich.
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An
der der Trennebene abgewandten Seite der beweglichen Formhälfte 5 ist
ein Stellteil 12 in Form einer Platte angeordnet. Die Formhälfte 5 ist von
dem Stellteil 5 weg und zu diesem hin verstellbar, wie
durch die Bewegungspfeile 19 angegeben ist. Die Halteelemente 11,
insbesondere in Form von Gewindebolzen, sind fest und unbeweglich
mit dem Stellteil 12 verbunden. Die bewegliche Formhälfte 5 ist
mittels eines Betätigungsmittels
in der ersten Arbeitsstellung, die in 5 oben links
gezeigt ist, und vorzugsweise auch in der zweiten Arbeitsstellung
der Formhälften 4, 5,
bei denen diese zueinander quer verschoben sind, am Stellteil 12 anliegend
orientiert. In der dritten Arbeitsstellung ist die bewegliche Formhälfte 5 soweit
von dem Stellteil 12 weg verschoben, dass die Halteelemente 11 nicht
mehr in die Formnester 6 hineinragen, sondern gegenüber den
Formnestern zurückgezogen
sind.
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Die
bewegliche Formhälfte 5 ist
mittels Führungsstangen 13 verstellbar
und geführt,
die an der Formhälfte 5 befestigt
sind und die Führungsbohrungen
der das Stellteil 12 bildenden Platte durchgreifen. Die
Betätigung
erfolgt in geeigneter Weise durch hydraulische Mittel.
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Nach
dem Abwerfen der Sandkerne 1 erfolgt die Zurückverlagerung
der beweglichen Formhälfte 5 bis
zur Platte, die das Stellteil 12 bildet, und die Zurückverschwenkung
entsprechend dem Bewegungspfeil 14 in die Ausgangsposition.
Anschließend
wird die bewegliche Formhälfte 5 wieder
zur feststehenden Formenhälfte 4 verschoben,
so dass beide den Formkasten bilden.
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Im
Bereich der Sandeinschussöffnung 7 ist ein
Trennmesser 15 angeordnet, welches zum Abtrennen des Sandanschusskegels 16 dient.
Dieses Trennmesser 15 ist in einer Ausnehmung der beweglichen
Formhälfte 5 längsverschieblich
geführt.
Das Trennmesser 15 ist an dem Stellteil 12, insbesondere der
entsprechenden Platte, befestigt.
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Dieses
Trennmesser weist eine Lochung auf, die die Messerkante bildet,
wobei die Lochung bei geschlossenem Formkasten von einem Teil des Sandanschusskegels 16 durchgriffen
ist. Wenn der Formkasten geöffnet
ist und die bewegliche Formhälfte 5 in
die Position verschoben wird, die in 5 unten
gezeigt ist, wird hierbei zwangsweise der Sandanschusskegel 16 abgetrennt,
weil das an der Platte, die das Stellteil 12 bildet, befestigte
Messer zurückgezogen
wird und somit ein Abschneiden des Sandanschusskegels erfolgt.
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Zur
Begrenzung der Relativbewegung der beweglichen Formhälfte 5 zum
Stellteil 12 beziehungsweise zur Platte sind an der Platte
Kopfbolzen 17 befestigt, die in eine gestufte Bohrung 18 der
beweglichen Formhälfte 5 eingreifen.
Bei der Verschiebung aus der Grundposition in die Position, wie
sie in 5 unten dargestellt ist, ist hierdurch einerseits der
Verschiebeweg begrenzt. Andererseits wird hierdurch erreicht, dass
bei Verschiebung der beweglichen Formhälfte 5 relativ zur
Platte, die das Stellteil 12 bildet, ein Anschlag folgt,
so dass praktisch ein Stoß erzeugt
wird, der dazu hilft, einen Sandkern 1, der noch an der
Formhälfte 5 klebt,
abzuwerfen. Das Halteelement 11, insbesondere der Gewindebolzen, ist
in der entsprechenden Bohrung der beweglichen Formhälfte 5 eng
passend geführt,
wobei die vorzugsweise am dem Formnest 6 zugewandten Endbereich
vorgesehenen Gewindegänge
einerseits quasi eine Abdichtung dieser Bohrung gegenüber dem Formnest 6 bilden,
wobei andererseits beim Verschieben der Formhälfte 5 relativ zur
Platte, die das Stellteil 12 bildet, eine gewisse Schabebewegung durch
das Gewinde an der entsprechenden Bohrung ausgeübt wird, was aber für den Bewegungs-vorgang
unschädlich
ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.