DE2721874C2

DE2721874C2 - Gießereiformmaschine

Info

Publication number: DE2721874C2
Application number: DE19772721874
Authority: DE
Inventors: Michael 8900 Augsburg Achinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE2721874A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gießereiformmaschine zur Herstellung zweiteiliger kastenloser Formen mit zwei übereinander angeordneten, um eine vertikale Achse intermittierend und synchron antreibbaren Drehscheiben, über deren Umfangen in radialsymmetrischer Verteilung miteinander kooperierende Formkastenpaare vertikal verschieblich eingelassen und abgestützt sind, wobei die verschiedenen Arbeitspositionen, (A) Füllen und Verdichten des Formmaterials, (B) Kerneinlegen, (C) Zulegen (Strippen) der Formhälften, (D) Abschieben des fertigen zweiteiligen Formballens, in den einzelnen Drehpositionen nacheinander durch- bo laufen werden.

Eine solche Formmaschine ist aus der DE-PS 03 561 bekannt. Hier sind die Drehkreuze an einer vertikalen Welle befestigt, die an ihrem unteren und oberen Ende gelagert sein muß. Diese Lager bedingen ein recht aufwendiges Maschinengestell, das nicht nur den Raum um die Drehkreuze sperrt, sondern — wegen der einseitigen Belastung — auch durchfedern kann.

Außerdem wird der Raum um die Drehkreuze auch durch die seitlich neben ihnen angeordnete Einrichtung zur Zuführung des Formsandes zu den unteren Formhälften eingeengt

Hier knüpft die vorliegende Erfindung an, deren Aufgabe es ist einen möglichst großen Freiraum an den die Formkästen tragenden Drehkreuzen bzw. Drehtellern zu schaffen, um einerseits die geformten Hohlräume genauestens kontrollieren und die Kerne exakt einlegen zu können. Bekanntlich macht die Kerneinlagezeit den größten Anteil der Fertigungszeit aus. Dies gilt vor allem für kernintensive Gußware, bei der mehrere Arbeiter mit dem Einlegen der Einzelteile zusammengesetzter Kerne beschäftigt werden müssen.

Gemäß vorliegender Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beider. Drehscheiben an einer starren, vertikalen und hohlen Tragsäule drehbar gelagert sind, die am oberen Ende in den über der oberen Drehscheibe befindlichen Einfüllschacht und am unteren Ende in dem unter der unteren Drehscheibe befindlichen Einfüllschacht mündet Mit diesem Aufbau wird der die Drehscheiben umschließende Raum frei von Tragkonstruktionen und auch nicht durch den Verbindungsschacht zum unteren Einfüllschacht eingeengt Damit ist auch die Möglichkeit gegeben, mehrere Kerneinlagestellen anzuordnen.

In diesem Zusammenhang ist noch die DE-AS 24 34 245 zu erwähnen, mit der eine Gießereiformmaschine bekannt geworden ist, die eine vertikale hohle Säule aufweist, die am oberen Ende in einen Einfüllschacht für den Schießkopf zur Herstellung des Formoberteiles und am unteren Ende in den unteren Einfüllschacht des unteren Schießkopfes mündet. In einer besonderen Ausführungsform ist ein um eine vertikale Achse drehbarer Revolverkopf zur Aufnahme von zwei unteren Formkästen vorgesehen, die alternativ in die Form- bzw. Zulegestation eingefahren werden können. In den jeweils ausgefahrenen unteren Formkasten wird dann der Kern eingelegt

Abgesehen davon, daß die GieGereiformmaschine nach der DE-AS 24 34 245 sich schon gattungsmäßig vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung unterscheidet, bietet sie auch keine Anregung für die erfindungsgemäße konstruktive Ausbildung einer hohlen Tragsäule.

Im folgenden wird die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen in einigen Ausführungsbeispielen erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 die Draufsicht auf den unteren Drehtisch im Schnitt nach Linie I-I der F i g. 2,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs Linie U-Il der Tig. I,

Fig.3 einen Vertikalschnitt längs Linie II1-III der Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt durch den abgesetzten Formballen längs Linie IV-IV der F i g. 3 und

Fig.5 die Draufsicht auf einen Drehtisch mit drei Kerneinlegestellen.

In den F i g. 1 bis 4 bezeichnet 1 eine vertikale hohle Tragsäule, an der die obere und die untere Drehscheibe 2, 3 als Formkastenträger mittels Wälzlagern 4, 5 drehbar gelagert sind. Die oberen und unteren vier Formkästen 6, 7, 8, 9 bzw. 6', T, 8', 9', sind in den Drehscheiben 2,3 vertikal verschieblich in Führungsrollen oder -stangen gelagert und mit den Zentrierpilzen 10, Il in ihnen zentriert. 6/6', 7/7', 8/8', 9/9' bilden jeweils ein kooperierendes Formkastenpaar.

Die hier gezeigte Maschine hat vier Arbeitsstationen und zwar:

A: Füll- und Verdichtungsstation
B: Kerneinlegestation
C: Zulegestation
D: Abschiebestation.

In der Station A ist der Modellplattenträger 12 etwa in halber Höhe zwischen der oberen und der unteren Drehscheibe 2, 3 an der Tragsäule 1 fest montiert. Er dient zugleich zum Heben bzw. Senken der Modellhälften und zur Verdichtung des Formsandes und ist für diesen Zweck mit einer hydraulischen Vorrichtung ausgestattet Auf der Ober- und Unterseite des Modellplattenträgers i2 ist je eine Hälfte 13, 13' des Modells mittels Modellplatten 14, 14' in schwalbenschwanzförmigen, horizontalen Führungen gehalten. Im Inneren des Modellplattenträgers befindet sich der starr befestigte Hydraulikzylinder 15 mit zwei als Stufenkolben ausgebildeten Stellkolben 16, 16' und einer Rückstellfeder 17. Statt dieser kann aber auch die Rückführung der Kolben 16, 16' mit Druckflüssigkeit erfolgen, indem die Flansche der Stufenkolben 15, 16' auf der rückseitigen Ringfläche beaufschlagt werden.

Zum Einfüllen des Formsandes sind über dem oberen Drehtisch 2 der obere Einfüllschacht 18 und unter dem unteren Drehtisch 3 der untere Einfüllschacht 18' angeordnet Beide sind durch den von der hohlen vertikalen Tragsäule 1 gebildeten Verbindungsschacht 19 miteinander verbunden.

Zu Beginn des Füllvorganges werden die Modellplatten 14, 14' in die Formkästen 6, 6' mit Hilfe der Stellkolben 16,16' soweit eingefahren, daß die Platten 14, 14' die Formkästen 6, 6' abschließen. Das obere Modellplattenträgerteil wird dabei soweit nach oben gefahren, bis die Federfinger 20 am oberen Formkasten 6 zur Anlage kommen und diesen gegen den oberen Schießrost 21 drücken. Die federnde Ausbildung dieser Finger sorgt für gleichmäßige Kraftverteilung und möglichst dichten Abschluß zwischen Formkasten 6 und Schießros* 21. Der untere Formkasten 6' liegt von Anfang an auf dem unteren Schießrost 2V unter Zwischenschaltung einer flexiblen Dichtung auf. Durch im oberen und im unteren Füllschacht 18, 18' angeordnete Düsensysteme (nicht dargestellt) wird nun Druckluft schußartig eingeblasen, welche den Formsand in die Formkästen befördert Die Schießroste 21, 21' sorgen dabei für möglichst gleichmäßige Verteilung. Sobald die Formkästen gefüllt sind, wird in den Hydraulikzylinder 15 ein höherer Druck eingegeben, der etwa eine Preßkra't von 60 bis 80 Tonnen (ca. 6 bis 8 kN) bewirkt Dabei wird der Formsand so stark verdichtet, daß die Formhälften ausschließlich durch Reibung in den Formkästen gehalten werden und mühelos zu den weiteren Arbeitstationen gefahren werden können. Anschließend werden die Modellhälften 13, J3' bzw. die Modellplatten 14,14' wieder in ihre Ausgangspositionen zurückgefahren und die Drehscheiben 2, 3 werden um 90° gedreht und in dieser Winkelposition arretiert. Für diesen Zweck ist am Umfang einer jeden Drehscheibe je ein Zahnkranz 22, 22' angebracht, in welchen die an der Hohlwelle 23 befestigten Ritzel 24,24' eingreifen. Die Hohlwelle 23 ist an einem der die Druckkräfte mit abfangenden Zuganker 25 geführt und gelagert und wird über den Zahnkranz 26 mittels nicht dargestelltem Motor angetrieben.

In der Kerneinlag .station B werden die in den Formkästen 7, T versenkt liegenden Formhälften während der Kohtrollbesichtigung und des Einlegens der Kerjie , vorgestrippt,' d. h. sie werden aus den Formkästen 7, 7' soweit herausgeschoben, bis die Zulegeflächen der Formhälften mit der Unterkante des 5 oberen Formkastens 7 bzw. der Oberkante des unteren Formkastens 7' bündig sind. In dieser Lage sind beide Formhälften für das Kerneinlegen gut überschaubar. Durch das Vorstrippen wird gleichzeitig Zeit für das spätere Zulegen beider Formhälften gewonnen.

Die Einrichtung für das Vorstrippen besteht aus dem an der Tragsäule 1 befestigten Träger 27, an dem der Stempel 28 mit dem Kolben 29 starr angebracht ist Dieser ist in dem Pneumatikzylinder 30 geführt, der mit einer Preßplatte 31 versehen ist Die gleiche Anordnung befindet sich auch unter dem unteren Drehtisch 3. wobei der untere Steöi^er2jB^?,auf>dem Fundamentsrahmen 32 starr befestigt ist.'■ ~

Die Einrichtung zum Zulegen der Formballenhälften in der Station C(Fig.3) besteht aus den pneumatisch

arbeitenden Hub- bzw. Senkzylin(l?rn 33,33', an denen die Strippzylinder 34,34' sowie ciie Preßplatten 35,35' angebracht sind. Im oberen Hub- bzw; Senkzylinder 33 ist der obere Hub- und Senkkolben 36 geführt, der seinerseits starr an dem Tragarm 37 der Tragsäule 1 befestigt ist, wogegen der im unteren Zylinder 33' geführte Hub- und Senkkolben 36' auf dem Fundament ruht

In den Arbeitsstationen A und B lag der obere Formkasten auf den Zentrierpilzen J1 der um vertikale Achsen schwenkbaren Traghaken 38 auf. Der untere Formkasten war mittels Sperrklinken 39 in seiner Lage fixiert Beim Einfahren in die Arbeitstation C greifen die Haken 40,40' an den Strippkolbenstangen 41,41' hinter die an den Formkästen angebrachten Haken .42, 42', wobei durch Auflaufen auf eine kurze Schrägfläche die Haken 38 entlastet und bei der Weiterdrehung der Drehscheibe 2 ausklinken (siehe Fig.3). Der obere Formkasten wird nun ausschließlich von der im oberen Raum des Zyljnders 33 enthaltenen Druckluft getragen.

Ferner sind auch die oberen und unteren Strippzylinder 34,34' durch kolbenseitige Beaufschlagung mit Druckluft stabilisiert Es wird nun Druckluft in die beiden Hub- und Senkzylinder 33, 33' und zwar in beiden in die kolbenseitigen Zylinderräume gegeben. Ebenso wurden die unteren Klinken 39 während der Drehung ausgeklinkt Der untere Hubzylinder 36' bewegt sich nun nach oben, so daß die Haken 40' den Formkasten 8' nach oben mitnehmen bis er die in F i g. 3 gezeigte Zwischenstellung erreicht hat.

Gleichzeitig fährt der obere Hubzylinder 33 mit dem angehängten Formkasten 8 in die dargestellte Endposition, in der beide Formkästen 8, 8' aufeinanderliegen. Jetzt werden die Balienhälften in an sich bekannter Weise zugelegt und die Formkästen in ihre Ausgangslagen zurückgeführt. Sobald der untere Formkasten 8' wieder in der unteren Drehscheibe 3 eingelassen ist, klappen die schwenkbar gelagerten Tragleisten 45 in die horizontale Lage (F i g. 4), so daß der zugelegte Ballen beim Absenken (Us unteren Hub- und Senkzylinders 33' auf den Tragleisten 45 abgesetzt wird.

Nach einer weiteren Drehung um 90° gelangt der zugelegte Ballen in die Abschiebestaiicn D, in der sich die Abschiebevorrichtung 46 befindet, die mit den Laufrollen 47 an den Schienen 48 horizontal verfahrbar aufgehängt ist Süjüiu die Drehscheiben 2, 3 in der neuen Winkelposition arretiert sind, tritt ein nicht dargestelltes Schubaggregat (SchubzylinderJ Motor od. dgl.) in Aktion und schiebt den fertigen Ballen auf die

Transportvorrichtung 49. ζ. B. auf ein Plattenförderband. Nach einer weiteren 90° Drehung kommt dieses Formkastenpaar wieder in die Füll- und Verdichtungsstation A.

Die F i g. 1 und 2 zeigen auch die als Paternoster 50 ausgebildete Modellwechseleinrichtung. Diese besteht aus vier exakt geführten und synchron umlaufenden Laufketten 51, an denen die seitlichen Kammerwände 52 befestigt sind, in denen nahe ihrer oberen und unteren Ränder schwalbenschwanzförmige Aufnahmenuten 53 eingearbeitet sind, die den gleichen Querschnitt haben wie die Aufnahmenuten des Modellplattenträgers 12. In den Nuten 53 sind die verschiedenen Modelle mittels ihrer Modelltragplatten gehalten und für den Modellwechsel bereitgestellt. Dies geschieht mit ι ί Hilfe eines nicht dargestellten Schubmotors, dessen Kolbenstange 54 am äußeren Ende einen Querbügel 55 aufweist, der bei ausgefahrener Kolbenstange 54 mit einer kürzen Drehung um seine LaP⁰SuCh^e hin'^pr ^i** an den Modellplatten 14, 14' angebrachten Haken 56, 56' greift und sie in das leere Fach 57 zieht, wobei sie in die dortigen Nuten 53, 53' eingeschoben werden, letzt wird das nächste Modell durch Heben oder Senken des Paternosters in die Einschiebestellung gebracht, und die ausfahrende Kolbenstange 54 schiebt das neue Modell- 2» plattenpaar in den Modellplattenträger 12.

Die Fig. 5 zeigt eine Formmaschine mit drei Einlegestationen B 1, B 2 und ß3 in den Drehscheiben 62 und 63 (erstere nicht dargestellt). Die Kerne 64 werden auf Förderbändern 65 und 66 angeliefert und jo von den Bedienungspersonen X, Y,Z\r\ die Formkästen eingesetzt. In diesem Beispiel legen die Personen nacheinander nur einen Teilkern in einen Formkasten ein. Bei komplizierteren Formen, bei denen das Kerneinlegen etwa drei Arbeitstakte andauern könnte. gehen die Bedienungspersonen mit der Drehscheibe bis zur Station Bl mit und wechseln dann wieder nach B 1 über.

Im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wurde das Einfüllen des Formsandes in die beiden Formkästen 4C durch Einschießen mittels Druckluft beschrieben. Es dürf<e aber ohne weiteres einleuchten, daß die Erfindung unabhängig von der Art und der Mittel zum Einfüllen des Formsandes ist. der beispielsweise auch mit Hilfe von Schleuderrädern eingebracht werden kann.

Ferner können die Schießroste 21 und 21' bei der Drehung der Drehscheiben 2, 3 mitgeführt werden, um .η den Stationen B und C die Funktionen der Preöplatter, 31, 3Γ bzw. 35, 35' zu übernehmen, wozu dann aber weitr/e Klinken und Sperrvorrichtungen erforderlich sind, um sie für die jeweilige Funktion zu arretieren bzw. freizugeben.

Schließlich muß die gemeinsame Drehachse der beiden Formkastenträger bzw. Drehscheiben nicht unbedingt vertikal liegen; auch eine horizontale bzw. schräge Lage ist denkbar.

1 Tragsäule

2 obere obere Drehscheibe

3 untere Drehscheibe 4,5 Walzlager 6,7,8,9 obere Formkästen 6', 7', 8', 9' untere Formkästen 10,11 Zentrierpilze

12 Modellplattenträger

13, 13' Modellhälften

14,14' obere und untere Modellplatte

15 Hydraulikzylinder

16, 16' Stellkolben

17 Rückstellfeder

18, 18' Einfüllschächte

19 Verbindungsschacht in

20 Federfinger

21,21' oberer und unterer Schießrost

22,22' Zahnkränze an Drehscheiben

23 Hohlwelle

) 24,24' Ritzel

25 Zuganker

26 Zahnkranz an Hohlwelle

27 Träger für Vorstrippeinrichtung 28, 28' Stempel für Vorstrippeinrichtung 29,29' Kolben am Stempel 28 bzw. 28'

30,30' Pneumatikzylinder für Vorstrippeinrich-

tung

31,31' Preßplatten für Vorstrippeinrichtung

32 Fundamentrahmen

33,33' Hub-bzw. Senkzylinder

34,34' Strippzylinder

35, 35' Preßplatten für Zugeinrichtung

36,36' Hub-und Senkkolben

37 Tragarm

38 schwenkbare Traghaken

39 Sper Sperrklinken für unteren Formkasten 40, 40' Haken an Strippkolbenstange 41,41' Strippkolbenstangen

42, 42' Haken an Formkästen

43,43' Kolben der Strippzylinder

45 Tragleisten

46 Ausstoßvorrichtung

47 Laufrollen

48 Schienen

49 Transportvorrichtung

50 Paternoster für Modellwechsel

Laufketten von 50 Kammerwände von 53,53' Aufnahmenuten in 52

54 Kolbenstange des Schubmotors

Querbügel an 54 56, 56' Haken an 14,14'

62,63 obere und untere Drehscheibe mit drei

Kerneinlegestellen Gießkerne (F ig. 5)

65,66 Förderbänder für Kerne

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gießereiformmaschine zur Herstellung zweiteiliger kastenloser Formen mit zwei übereinander angeordneten, um eine vertikale Achse intermittierend und synchron antreibbaren Drehscheiben, über deren Umfangen in radialsymmetrischer Verteilung miteinander kooperierende Formkastenpaare vertikal verschieblich eingelassen und abgestützt sind, wobei die verschiedenen Arbeitspositionen, (A) Füllen und Verdichten des Formmaterials, (B) Kerneinlegen, (C) Zulegen (Strippen) der Formhälften, (D) Abschieben des fertigen zweiteiligen Formballens, in den einzelnen Drehpositionen nacheinander durchlaufen werden, dadurch gekenn ζ e i c h η e t, daß die beiden Drehscheiben (2,

3) an einer starren, vertikalen und hohlen Tragsäule drehbar gelagert sind, die am oberen Ende in den über der oberen Drehscheibe (2) befindlichen Einfüllsc^acht (18) und am unteren Ende in dem unter der unteren Drehscheibe (3) befindlichen Einfüllschacht (18) mündet

2. Gießereiformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheiben (2,3) mehrere Kerneinlegestellen (B\ bis B_x) aufweisen.

3. Gießereiformmaschine Dach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkästen (6,6' bis x, x') in den Formkastenträgern (Drehscheiben 2,3) von schwenkbar gelagerten, ein- und aussteuerbaren Haken (38) bzw. Klinken (39) gehalten bz». zwecks Vertikalverschiebung freigebbar sind.

4. Gießereiformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Modellplattenträger (12) an der Tragsäule (1) starr befestigt ist.

5. Gießereiformmaschine nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kerneinlegestelle (B₁) eine Hubvorrichtung für das Vorstrippen der Ballenhälften angeordnet ist.