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Rüttelformmaschine mit Füllrahmen und Rüttelgewichten Die Erfindung
betrifft eine Formmaschine, bei der auf den Formkasten ein Füllrahmen aufgesetzt
wird, durch den Formsand in den Formkasten einfließt, dort zunächst durch Vorrütteln
ohne Gewicht vorverdichtet und schließlich durch das Aufsetzen von an einem Rüttelgewichtsrahmen
bewegbar gelagerten Rüttelgewichten eines .Schwerkraftrüttlers verdichtet wird.
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Bei Formmaschinen, welche mit einer Preßeinrichtung arbeiten, ist
es bekannt, im Formvorgang des Oberkastens den Eingußtrichter bzw. mehrere Eingußtrichter
mit einzuformen. Die Modellplatte trägt dabei das Modell des Laufes, während das
Modell des Gießtümpels am Preßhaupt befestigt ist. Bei automatischen Formmaschinen
bleibt hierbei der nach dem Vorrütteln lose Formsand der obersten Schicht auch über
dem Modell des Laufes liegen. Bei einer bekannten Ausführungsform hat das Modell
des Gießtümpels eine Ausnehmung, in die sich das Modell des Laufes beim Preßvorgang
mit dem darüber befindlichen Formsand einführt, wodurch ein Eingießtriehter gebildet
wird, mit dessen Hilfe ohne Nacharbeit abgegossen werden kann. Aus modelltechnischen
Gründen muß jedoch beim Modell des Laufes der Querschnitt umgekehrt konisch verlaufen,
als dies nach den hydraulischen Verhältnissen erforderlich wäre. Ein solches Modell
des Laufes wird im Gegensatz zu den üblichen Eingußtrichterformen seinen größten
Querschnitt im Bereich der Oberfläche des Gußmodells aufweisen. Diese Formgestaltung
ist bei dünnwandigen Gußstücken, wie z. B. Badewannen, welche von oben fallend gegossen
werden, nicht anwendbar, weil die geringe Wandstärke des Gußstückes einen entsprechend
dünnen Anschnitt des Eingußtrichters erfordert, damit beim Abschlagen des Trichterabgusses
keine Beschädigung am Gußstück eintritt.
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Aus diesem Grunde wurde das Setzen, Befestigen und Ziehen der Eingußtrichtermodelle
in automatischen Formanlagen für dünnwandige Gußstücke bisher überwiegend als Handarbeit
ausgeführt. Solche Zusatzarbeiten verteuern den selbsttätigen Arbeitsablauf durch
ihren Zeitbedarf und verhindern eine Automatisierung des Formvorganges. Man kennt
zwar bereits eine Abhebevorrichtung, bei der die zum Trennen von Form und Modell
bekannte Hebeeinrichtung eine Anzahl pneumatisch betätigbarer Klemmhebel aufweist,
mit deren Hilfe die im Formkasten von Hand eingeformten Oberlaufmodelle festgespannt
und durch eine Hubeinrichtung herausgezogen werden können. Auch hier ist aber ein
kontrollierter, vollautomatischer Ablauf der Bewegungsvorgänge nur hinsichtlich
des Herausziehens der Eingußtrichtermodelle gegeben, und außerdem benötigt die vorbekannte
Anordnung einen relativ kompliziert aufgebauten, durch ein Druckmittel gespeisten
Bewegungsantrieb. Die bekannten einfachen kranartigen Abhebevorrichtungen sind bei
diesem Aufbau nicht verwendbar.
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Die Erfindung geht-v,&n der-Aufgabenstellung aus, eine Vorrichtung
zu schaffen, welche auch bei dünnwandigen Gußstücken einen vollautomatischen Formvorgang
ermöglicht. Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, daß am Füllrahmen
und am Rüttelgewichtsrahmen mit diesen Rahmen aufsetz- und abhebbare gleichartige
Eingußtrichtermodelle derart senkrecht bewegbar angeordnet sind; daß in den oder
die nach Abheben des Füllrahmens im vorverdichteten Sand erzeugten Eingußtrichter
beim Auflegen des Rüttelgewichterahmens dessen Eingußtrichtermodell bzw. -modelle
einzuführen sind.
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Der wesentlichste Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, bei
den nacheinanderfolgenden Rütteloperationen jeweils mit der benötigten Aufsetzvorrichtung,
wie Füllrahmen und Rüttelgewichtsrahmen, eigene getrennte Eingußtrichtermodelle
zu koppeln und nicht ein gemeinsames Eingußtrichtermodell in mehreren Arbeitsgängen
auszunutzen. Die ser scheinbare Nachteil bewirkt tatsächlich einen erheblichen technischen
Fortschritt, weil gegenüber einer Vorrichtung gemäß einem älteren noch nicht zum
Stand der Technik gehörenden Vorschlag, die bei den verschiedenen Arbeitsgängen
jeweils das gleiche Eingußtrichtermodell selbsttätig aufsetzt, eine komplizierte
Bewegungssteuerung sowie zusätzliche Arbeitsvorgänge eingespart werden, welche den
selbsttätigen Ablauf des Formvorganges verzögern. Bei der früher vorgeschlagenen
Anordnung ist es erforderlich, das Eingußtrichtermodell nach dem Aufsetzen
des
Formkastens zunächst durch eine besondere Bewegungsvorrichtung aufzusetzen, bevor
der nachfolgende Arbeitsvorgang, d. h. das Aufsetzen des Füllrahmens und das Einfüllen
des Formsandes zur Vorverdichtung erfolgen kann. Nach dem Aufsetzen des Eingußtrichtermodells
ist dieses von der Bewegungsvorrichtung zu lösen, und die Bewegungsvorrichtung muß
hochgefahren und ausgeschwenkt werden, bevor die Aufsatzvorrichtung, d. h. der Füllrahmen
oder der Rüttelgewichtsrahmen, angebracht werden kann. Am Ende der Nachverdichtung
nach dem Wegfahren der Aufsatzvorrichtung muß das Eingußtrichtermodell durch die
Bewegungsvorrichtung getrennt ergriffen und entfernt werden. Hierzu ist wiederum
ein Verriegeln des Eingußtrichtermodells an der Bewegungsvorrichtung sowie ein Hochfahren
und Ausschwenken nötwendig. Während dieser mit hoher Genauigkeit zu steuernden zusätzlichen
Bewegungsvorgänge des Eingußtrichtermodells können bei der Anordnung gemäß dem älteren
Vorschlag die nächstfolgenden Arbeitsoperationen noch nicht eingeleitet werden,
und diese zusätzlichen Zeiten sind daher im allgemeinen Arbeitsablauf verloren.
Man kann daher, abgesehen von den erheblichen Schwierigkeiten der genauen Bewegungssteuerung
des Eingußtrichtermodells, mit einer solchen Anordnung nicht die hohe Arbeitsgeschwindigkeit
einer Maschine mit den Merkmalen der Erfindung erreichen. Die Bewegungsvorgänge
des Füllrahmens und des Rüttelgewichtsrahmens sind bei einem gemeinsamen Eingußtrichtermodell
nicht mit dessen Bewegung gleichgerichtet, so daß hier die Möglichkeit einer mechanischen
Kopplung entfällt. Löst man sich aber von der Vorstellung des gemeinsamen Eingußtrichtermodells
und ordnet man nach dem Gegenstand der Erfindung dem Füllrahmen und dem Rüttelgewichtsrahmen
mindestens ein eigenes, gleichartiges bewegbares Eingußtrichtermodell zu, so werden
durch die zwangläufige Bewegung dieser Aufsatzteile gleichzeitig die notwendigen
Bewegungsvorgänge für die Eingußtrichtermodelle erzielt, und es ergibt sich ohne
jede zusätzliche gesteuerte Bewegungsmechanik in Verbindung mit den Eingußtrichtermodellen
eine erhebliche Verkürzung der für die Arbeitsoperationen benötigten Zeit. Die erfindungsgemäß
ausgebildete sRüttelformmaschine arbeitet schneller und kann wegen des Fehlens der
zusätzlichen Steuerteile für einen getrennten Bewegungsablauf eines gemeinsamen
Eingußtrichtermodells in ihrer Herstellung billiger sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erscheint es zweckmäßig, die
Eingußtrichtermodelle in Verbindung mit dem Füllrahmen und dem Rüttelgewichtsrahmen
derart anzuordnen, daß beim Absetzen dieser Teile auf den Formkasten zuerst die
Eingußtrichtermodelle auf der Oberfläche des Abgußmodells aufliegen. Hierdurch wird
beim Füllrahmen eine einwandfreie Abstützung auf der Oberfläche des Abgußmodells
und beim Rüttelgewichtsrahmen ein Schutz gegen die Beschädigung des bereits vorgeformten
Eingußtrichters erreicht. Im .Sinne eines weiteren Schutzes der Formoberfläche gegen
Beschädigungen kann man die Aufhängung des Rüttelgewichtsrahmens und die Befestigung
der Eingußtrichtermodelle derart ausbilden, daß die Eingußtrichtermodelle beim Abheben
des Rüttelgewichtsrahmens vor dem Abheben der Rüttelgewichte herausgezogen werden.
Die aufliegenden Rüttelgewichte schützen dabei die Oberfläche der Form besonders
in der Umgebung der Eingußtrichtermodelle vor dem Abbröckeln von Formsandteilen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Eingußtrichtermodell
über eine entsprechende Tragestange an dem Joch der Hub- und Transportvorrichtung
gelagert, welche gleichzeitig die Bewegung des Rüttelgewichtsrahmens an Trageketten
ausführt. Die Länge dieser Trageketten ist nun in Verbindung mit der Vertikalbewegbarkeit
des Eingußtrichtermodells gegenüber dem Joch der Hub- und Transportvorrichtung so
gewählt, daß das Joch bei der Abhebebewegung zuerst das EingußtrichtermodelI herauszieht
und erst danach die Trageketten zur Abhebung des Rüttelgewichtsrahmens spannt.
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Für die genaue Justierung der Lage der Eingußtrichtermodelle gegenüber
dem Abgußmodell kann man zweckmäßig am Füllrahmen, Rüttelgewichtsrahmen und/oder
am Formkasten Führungselemente vorsehen, welche eine genaue Einhaltung der Lage
der Eingußtrichtermodelle zum Abgußmodell gewährleisten. Die genaue Einhaltung der
Seitenlage ist besonders bei symmetrischem Querschnitt des Abgußmodells wesentlich.
Man kann ferner durch eine entsprechende Ausbildung von mechanischen Führungselementen
auch eine exakte Justierung der Längenlage vornehmen.
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Da am oberen Ende des Laufes am Eingußtrichter eine Eingießmulde geformt
werden soll, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Rüttelgewichte
im Rüttelgewichtsrahmen der Lage des Eingußtrichtermodells so angepaßt sind, daß
beim Rütteln am Rande des Eingußtrichtermodells eine Eingießmulde gebildet wird.
Dabei erscheint es vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, daß das Eingußti-ichtermodell
durch die Ausnehmung mindestens eines die Eingießmulde formenden Rüttelgewichts
hindurchgreift.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine
automatische Formmaschine mit auf den Formkasten aufgesetztem Füllrahmen, F i g.
2 einen Schnitt durch eine Formmaschine nach F i g. 1 mit aufgesetztem Rüttelgewichtsrahmen.
Auf einer Modellplatte 1 eines Schwerkraftrüttlers 2 ist ein Badewannenabgußmodell
3 aufgesetzt, welches in einen oberen Formkasten 4 eingeformt werden soll. Man erkennt
einen auf den oberen Formkasten 4 aufgesetzten Füllrahmen 5, welcher an einem
Befestigungsträger 6 ein vertikal begrenzt verschiebbares erstes Eingußtrichtermodell7
aufweist, wobei die vertikale Verschiebbarkeit durch einen Gewindeansatz
8 einer Haltestange 9 mit Hilfe einer Einstellmutter 10 verändert
werden kann. Die Haltestange 9 ist in einer Führungshülse 11 verschiebbar gelagert,
welche ihrerseits am Befestigungsträger 6 befestigt ist.
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Der Füllrahmen 5 ist mit Tragketten 12 an einem Joch 13 einer ersten
Hub- und Transportvorrichtung aufgehängt. Zur genauen Seitenjustierung des auf den
oberen Formkasten 4 aufgesetzten Füllrahmens 5 dienen Führungsleisten 14, welche
zu beiden Seiten am Füllrahmen 5 angeordnet sind.
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Während F i g. 1 die Zuordnung der Bauelemente beim Vorrütteln darstellt,
beschreibt F i g. 2 deren Anordnung beim Fertigverdichten mit Hilfe der aufgesetzten
Rüttelgewichte.
Hier ist ein zweites Eingußtrichtermodell 15 mit Hilfe einer Tragestange 16 in einer
weiteren Führungshülse 17 an einem Tragejoch 18 einer zweiten Hub- und Transportvorrichtung
mit Hilfe der am Gewindeende 19 der Tragestange 16 einstellbaren Auflagemutter 20
begrenzt verschiebbar gelagert. Ein Rüttelgewichtsrahmen 21 ist am Tragejoch
18 mit weiteren Trageketten 22 befestigt. An diesem Rüttelgewichtsrahmen 21 ist
eine Anzahl von Rüttelgewichten 23 begrenzt verschiebbar angeordnet. Ein mittleres
Rüttelgewicht besitzt eine Ausnehmung zum Hindurchtreten des zweiten Eingußtrichtermodells
15 und ist an seiner auf dem Formsand aufliegenden Oberfläche in der Kontur der
gewünschten Eingießmulde gestaltet. Der gestrichelte Teil der Zeichnung läßt die
Lage des Tragejoches 18 und der Weiteren Trageketten 22 in der Arbeitslage des Rüttelns
erkennen.
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Im Arbeitsablauf der Formmaschine wird zunächst der Füllrahmen 5 mit
Hilfe der das Joch 13 enthaltenden ersten Hub- und Transportvorrichtung auf den
oberen Formkasten 4 abgesetzt. Die genaue seitliche Lage ist dabei durch die Führungsleisten
14 gewährleistet, welche am oberen Rand des Formkastens 4 geführt werden. Beim Absenken
des Füllrahmens 5 trifft das erste Eingußtrichtermodell 7 bereits vor der Auflage
des Füllrahmens 5 auf dem oberen Rand des Formkastens 4 auf der Oberfläche des Abgußmodells
3 auf. Nun wird durch den Füllrahmen 5 Formsand eingefüllt und in einem ersten Rüttelvorgang
vorverdichtet. Beim anschließenden Abheben des Füllrahmens 5 zieht das Joch 13 auch
den am Füllrahmen 5 begrenzt verschiebbar gelagerten ersten Eingußtrichter 7 heraus.
Die voll ausgezeichnete Lage der Trageketten 12 zeigt den Abliebevorgang, während
die gestrichelte Lage die Position der Teile beim Vorrütteln darstellt.
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Nach dem Abheben des Füllrahmens 5 wird mit Hilfe der zweiten Hub-
und Transportvorrichtung der Rüttelgewichtsrahmen 21 mit den daran bewegbar befestigten
Rüttelgewichten 23 auf der Formsandoberfläche abgesetzt. Die Anordnung ist dabei
so getroffen, daß zunächst das zweite Eingußtrichtermodell 15 in den bereits vorgeformten
Eingußtrichter eindringt, bevor die Rüttelgewichte 23 auf der Formsandoberfläche
aufliegen. Es folgt nunmehr die Nachverdichtung, bei der die Rüttelgewichte 23 in
die Formsandoberfläche eindringen, wobei von dem das zweite Eingußtrichtermode1115
umgebenden Rüttelgewicht die Eingießmulde 24 geformt wird. Am Ende des Rüttelvorganges
ist der Eingußtrichter mit oberer Eingießmulde in den Formkasten 4 eingeformt, und
der Rüttelgewichtsrahmen 21 kann mit Hilfe des Tragejochs 18 und der zwischengeschalteten
weiteren Trageketten 22 nach oben abgehoben werden, wobei nunmehr zuerst das mit
dem Tragejoch 18 verbundene zweite Eingußtrichtermodel115 gelöst wird, bevor die
Rüttelgewichte 23 und insbesondere das die Eingießmulde 24 bildende Rüttelgewicht
von der Formsandoberfläche abgehoben werden. Die besondere Anordnung und Steuerung
der Hub- und Transportvorrichtungen entspricht den bereits bekannten Ausführungen
und ist daher nicht näher erläutert worden. Im Rahmen der Erfindung ist auch die
Einformung mehrerer Eingußtrichtermodelle sowie die Anwendung bei unsymmetrischen
Abgußmodellen möglich.