DE3028029A1

DE3028029A1 - Einrichtung zum uebertragen schwingender bewegungen verschiedener frequenzen auf einer einspannbank einer oszillationsund vibrationsmaschine

Info

Publication number: DE3028029A1
Application number: DE19803028029
Authority: DE
Inventors: Erik Olof Lissell; Peeter Thalstroem
Original assignee: Westin and Backlund AB
Current assignee: Westin and Backlund AB
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1980-07-24
Publication date: 1981-02-19
Also published as: SE7906376L; GB2054425A; GB2054425B; SE425954B

Description

Anwaltsakte: P 588 AB Westin & Backland

Stockholm, Schweden

einrichtung zum Übertragen schwingender Bewegungen verschiedener Frequenzen auf einer Einspannbank einer Oszillations- und Vibrationsmas ch ine

Die Erfindung betrifft eine Oszillations- und Vibrationsmaschine, insbesondere eine Einrichtung zum Übertragen schwingender Bewegungen verschiedener Frequenzen und/oder Amplituden auf einer Montage- oder Einspannbank der Oszillations- und Vibrationsmaschine. Die Einspannbank ist derart gestaltet und angeordnet, daß sie in Bezug auf einen festen Unterbau angehoben und abgesenkt werden kann. Die Vibration wird von einer Anzahl Vibratoren erzeugt, die der Einspannbank zugeordnet sind.

Maschinen mit oszillierender und/oder vibrierender Punktion werden beispielsweise in Gießereien für Stoß-, Ramm- oder Eintreibarbeiten eingesetzt; derartige Maschinen übernehmen beispielsweise das Einfüllen von Sand in die Formkasten, und zwar

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auch dann, wenn diese eine ganz erhebliche Höhe aufweisen. Ältere Form-Vibrationsmaschinen waren nicht derart ausgebildet, daß sie stoßfrei arbeiteten; derartige Einrichtungen erforderten teuere, besonders gestaltete Fundamente. Weitere Nachteile dieser Maschinen bestehen darin, daß sie zurückfedern können. Dies kann insbesondere bei Formkasten größerer Abmessungen dazu führen, daß der bereits festgestampfte Sand wieder gelockert wird. Normalerweise arbeiten die "Vibrationsformmaschinen mit einer besonderen, festen Frequenz, wobei die Anzahl der Hübe in diesem Falle der Höhe des Formkastens und damit auch seinem Gewicht angepaßt ist. Wie es sich gezeigt hat, wird der Sand bei zu starken Vibrationen nur geschüttelt, nicht aber festgestampft. Im Hinblick auf unterschiedliche Größen von Formkästen und daraus resultierenden, unterschiedliche Gewichte war es notwendig, jede einzelne Oszillations- und/oder Vibrationsmaschine in Bezug auf das Gewicht den einzelnen Anwendungsbereichen anzupassen. Hieraus ergab sich die Notwendigkeit verschiedener Größen der Oszillations- und Vibrationsmaschinen. Arbeitet eine Gießerei mit einer großen Anzahl verschiedener Produkte unterschiedlicher Größen, so bedeutete dies eine aufwendige Maschineninvestition mit ganz erheblichem Platzbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der in den Patentansprüchen wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt den Rahmen einer Vibrationsmaschine in Draufsicht.

Fig. 2 stellt eine Ansicht gemäß da? Schnittlinie II-II von

Fig. 1 dar; hierin zeigen die jeweiligen Hälften beideeits einer Mittellinie eine Montage- oder EinsHnnbank ⁱⁿ verschiedenen Höhenpositionen.

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Pig. 3 ist eine Seitenansicht der Vibrationsmaschine gemäß Pig. I.

Fig. K ist eine vergrößerte, rückwärtige Ansicht eines oberen Anschlages für die Einspannbank.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer Regeleinrichtung zum Einstellen der Höhe er Einspannbank.

Die beispielsweise dargestellte Vibrationsmaschine besteht im wesentlichen aus einem Testen Gestell 1 mit einem stationären, darin gelagerten Rollentisch 2 sowie einer Einspannbank ~5, die relativ zu dem festen Gestell 1 und dem Rollentisch 2 angehoben und abgesenkt werden kann. Gestell 1 ist als Rahmenkonstruktion mit zwei Längsbalken 5 und zwei Querbalken 6 aufgebaut. Die Balken 5 und 6 haben Kastenprofil und sind zusammengeschweißt; die Querbalken β sind zwischen den Längsbalken 5 derart angeordnet, daß sie einen rechtwinkligen Rahmen bilden, wobei sich die freien Enden, der Längsbalken 5 symmetrisch etwas über die Jeweiligen Querbalken 6 hinaus erstrecken«

Gestell I ist derart gestaltet und angeordnet, daß es auf einem Ftindianienifc oder- dergleichen ruht, an dem es auch befestigt sein kann« An dler Unterseite des Oestelles 1 befindet sich an den Schnittstellen zwischen den einzelnen Balken 5* 6 ein angeschweißter Faß; γ. Dieser- weist eine obere und eine untere Tragplatte 8 und! 9 xmsä einen Milsenförmigen Abschnitt 10 auf, der zwischen diesen beiden letztgenannten eingeschweißt 1st. (siehe beispielsweise Flg. %) Jede Platte 9 erstreckt sieh in Längsrlentung; über Gestell 1 hinaus. Ein -umgekehrter U-Trgger YJ ist mxt düese ¥erlängerttng atifgeseBiweiSt» so daß eier Steg¹ Jenes Üi-Tragers 17 eine Tragfläche ftlr einen höhemrerstellbaren Stützen-Untersatz. Il ftir die Einspannbank 3 bildet« Untersatz *m<ä Einspannbank 3 sollen im folgenden mehr Im einzelnen bescsnriefeen werdien«

Auf die obere Fläche eines Jeden Längsbalkens 5 des Gestelles 1 ist eine Anzahl von lÄnkelkonsolen in bestimmten Abständen eingeschweißt, um aufreehtstehende Tragplatten 12 bis lA zu bilden. Die Tragplatten sind paarweise und einander gegenüberliegend angeordnet. Sie haben nach oben offene Aussparungen zur Aufnahme einer Anzahl von Querrollen 15. Eni^prechend der unterschiedlichen Lagen der Tragplatten 12 bis 14 im Gestell 1 sind die Rollen 15 von unterschiedlicher Größe; sie sind jedoch allesamt in ein und derselben Höhe angeordnet. Zur Lagerung der genannten Rollen 15 in den Paaren der Tragplatten 12 bis 14 sind die Endbereiche der Achszapfen von D-förmigem Querschnitt^ dabei ruht die ebene Piaehe dieses Querschnittes auf dem Boden der randoffenen Aussparung der Jeweiligen Tragplatte 12 bis 14.

Jeder Achszapfen Ist durch eine Verriegelungsplatte l6 an Ort und Stelle gehalten, (siehe die in Fig. 3 ganz links dargestellte Rolle)ι diese Platte 16 ist am Zapfenende befestigt und außerhalb der· Jeweiligen Tragplatten 12 bis 14 verschraubt. Damit sind die Jeweiligen zentralen Achsen der Rollen 15 drehfesfc im Gestell 1 gelagert. Die Rollen 15 sind Jedoch' an sieh bekannte Eörderrollen mit einem auf der Achse mittels nicht dargestellter Wälzlager frei drehbar gelagerten Walzen- oder Rollenkörpern.

Bie EInspainnbanfc 3 besteht aus einem Rahmen« der zwei zueinander parallele Längsträger 18 und eine Anzahl von Querträgern 19* 30 umfaßt· Die Träger l8, 19 und 30 sind von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Dabei sind die Querträger 19, 30 auf die oberen Hieben der· Längsträger l8 aufgeschweißt. Die Längsträger 18 sind - In Braufsieht gesehen - derart angeordnet«, daß sie außerhalb der LäugsbalJEen 5 des festen Gestells 1 liegen; die Querträger 19, 30 sind- in Draufsicht gesehen - derart angeordnet, daß sie zwischen die Querrollen 15 des stationären Rollentiseb.es 2 passen, air Begrenzung der Bewegung der EEnepanti.-bank relativ zu de» festen Gestell ist eine Anzahl von Anschlägen vorgeselien. So befindet sieb, an den äußeren Flächen des festen Gestelles 1 an den jeweiligen Schnittstellen zwischen den Balken 5, 6 je eine Anscnlagplatte 20, die dort angeschweißt ist, und

die die seitliche Bewegung der Einspannbank 3 auf jenes Spiel begrenzt, das durch den Spalt zwischen den Einstellplatten 20 und dem Längsträger l8 der Einspannbank 3 zugelassen ist. Die Auf- und Abbewegungen der Einspannbank 3 ist durch obere und untere Anschläge begrenzt. Die Abwärtsbewegung wird durch die Querträger 19, 30 begrenzt, die gegen den Rahmen des festen Gestelles 1 zum Anschlag kommen, wo die Einspannbank 3 eine Position unterhalb des oberen tangentialen Niveaus der Rollen 15 im festen Rollentisch 2 einnimmt.

Die Aufwärtsbewegung der Einspannbank 3 ist durch eine Anzahl fester Anschläge 4 begrenzt. Diese sind mittels der Tragplatte 21 und einer Anzahl von (hier nicht dargestellten) Schrauben an den Seiten des festen Gestelles 1 an den Schnittstellen der jeweiligen Balken 5, 6 befestigt. Ein derartiger Anschlag ist in Fig. 4 erkennbar. V/ie man dort sieht, ist Anschlag 4 als Konsole ausgebildet, die aus einer festen Platte 22 und einem Winkeleisen-Abschnitt besteht, das rechtwinklig hier angeschweißt ist. Die Einspannbank 3 ist derart gestaltet und angeordnet, daß sie zum Ausgleich der auftretenden Spannungen in ihrer obersten Position gegen das Winkeleisen 23 anschlägt. An Winkeleisen 23 auf der anderen Seite der festen Platte 22 ist ein Tragklotz 24 angeschweißt. Dieser Tragklotz ist gegen die obere Fläche des festen Rahmens von Gestell 1 verstrebt. Die Einspannbank 3 ist ferner derart gestaltet, daß sie gegen Anschlag 4 über eine Reihe von Dämpfelementen 25 anschlägt, die an Längsbalken 18 angeordnet sind. Diese Dämpfungselemente 25 sind aus stoßdämpfendem, elastischem Material wie beispielsweise Gummi, hergestellt. Sie dienen als Federelemente, indem sie während der vertikalen Bewegung der Einspannbank 3 eine kurzzeitige Zusammendrückung erfahren. Jeder höhenabhängige Stützen-Untersatz 11 der Einspannbank 3 umfaßt einen Luftzylinder 26 von im Handel erhältlicher und an sich bekannter Bauart. Derartige Luftzylinder bestehen aus Gummi, das beispielsweise mit Nylon, Gewebe oder dergleichen verstärkt ist. Die stirnseitigen Enden der Luftbälge sind mit Stahlscheiben mit abgerundeten Kanten ausgestattet. Die eine Scheibe des einzelnen

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Luftzylinders 2β ruht auf der Tragfläche des U-Trägers 17 und ist an dieser befestigt, die andere Scheibe ist über eine Stützplatte 27 an der unteren Fläche eines Längsträgers Io der Einspannbank 3 befestigt. Eine Scheibe ist ferner mit einem hier nicht dargestellten Anschluß für ein Druckmedium, in diesem Falle Druckluft, ausgerüstet. Die Luftbälge oder Luftzylinder 26 sind völlig druckdicht und arbeiten nur in Richtung nach oben. Das Gewicht der Einspannbank 3 selbst wird zum Abwärtsbewegen der Luftzylinder 26 in ihre Ausgangsposition ausgenutzt, nachdem die Luftzylinder ihre ausgefahrene Position eingenommen haben.

Um die Montage der Stützen-Untersätze 11 und der an diese angeschlossenen (nicht dargestellten) Leitungen zu vereinfachen, sind die Längsträger l8 anstelle oberhalb der jeweiligen Untersätze 11 mit rechtwinkligen, seitlichen Aussparungen 28 versehen (siehe Fig. 3)· Um eine örtliche Versteifung zu schaffen, ist eine Stützplatte 29 entlang einer jeden Seitenkante einer jeden Aussparung 28 angeschweißt. Diese Stützplatte 29 bietet gleichzeitig ein Auflager für die jeweilige Tragplatte 27 zwischen Luftzylinder 26 und Einspannbank 3.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Einspannbank 3 fünf Querträger. Von diesen haben drei Träger 19 ein und denselben Querschnitt über die Breite der Bank 3· Zwei der Querträger,'im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles ein über den anderen Querträger, sind aus einer Mehrzahl von Hülsenprofilen zusammengesetzt, um einen zusammengesetzten Träger 30 zu bilden, der eine Führungsbahn für eine Spannvorrichtung aufweist (die letztere hier nicht dargestellt). Einer dieser Querträger 30 erlaubt ein Aufspannen von einer Seite, und der andere ein solches von der anderen Seite. Im Prinzip sind jedoch die beiden Träger 30 gleich gestaltet. Jeder Querträger 30 erstreckt sich wie die anderen Träger 19 über mehr als die Hälfte der Länge. Der verbleibende Teil eines jeden Querträgers 30 besteht aus einem rechtwinkligen, hülsenförmigen Träger 31 von U-Profil 32, das oben aufgeschweißt ist, und worin der Körper zwischen den Schenkeln des Profiles nach oben gerichtet ist. Das genannte U-Profil 32 ha» eine Längsführung 33, die zusammen mit den Schenkeln des Profiles und einer Regelplatte 34

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die zwischen ihnen befestigt ist, eine schwalbenschwanzförmige Führungsbahn für eine Einspannvorrichtung bildet. Eine solche Einspannvorrichtung ist an sich bekannt und läßt sich in abnehmbarer Weise festspannen. Sie soll daher hier nicht näher beschrieben werden.

Mit einer solchen Einspannvorrichtung läßt sich eine Formplatte mit einem Formkasten, der auf die Einspannbank 3 aufgebracht wurde, in herkömmlicher V/eise einspannen, bevor die Einspannoder Montagebank 3 in Vibration versetzt wird.

Im Hinblick auf das genannte Einrichten, Einspannen und in Schwingung versetzen sind die oberen Flächen sämtlicher Querträger 19, 30 mit einer Schicht von Verschleiß-Gummi 35 belegt.

Die Schwirging wird durch zwei Luftmotoren bewirkt, und zwar durch Vibratoren 36 von an sich bekannter Bauart. Die Vibratiren 36 sind mittels einer Schraubenverbindung (hier nicht dargestellt) an einer Grundplatte 37 befestigt. Die Grundplatte 37 ist ihrerseits mittels einer nicht dargestellten Schraubverbindung an die untere Fläche der jeweiligen Querträger 19, 30 der Einspannbank angeschraubt. Die Vibratoren J>6 wie auch die Grundplatte 37 sind symmetrisch etwa im Bereich des Zentrums der Einspannbank 3I angeordnet. Die Vibratoren sind ferner derart angeordnet, daß sie gegenläufig zueinander umlaufen, so daß die Vibratoren 36 zufolge der Exzentritität und eines gerichteten Stoßeffektes der Einspannbank 3 eine wirksame Vibration aufzuprägen vermögen.

Um den Vibratoren 36 und den Luftzylindern 26 Druck zuzuführen, sind handbetätigte Regelventile 38, 39 sowie Druckregler 40, 4l vorgesehen. Diese Komponenten sind in einer hier nicht dargestellten Regeleinrichtung enthalten, deren Schaltbild in Fig. 5 wiedergegeben ist. Wie man aus dieser Fig. erkennt, ist ein Ventil 38 derart angeordnet, daß es die Zufuhr von Druckluft zu beiden Luftbälgen 27 und zu den Vibratoren J>6 reguliert. Die von einer hier nicht dargestellten Luftquelle kommende Druckluft strömt über ein Luftfilter 42 und einen Sprühnebel-Schmiereinrichtung 43. Ein Druckregler 40 regelt die Zuluft zu den Luftbälgen 26 in an sich bekannter Weise. Zum Anfahren der Vibratoren 36 wird

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ein zweites Ventil 39 geschlossen; die Zufuhr von Druck zu den Vibratoren 3°" wird durch einen weiteren Druckregler 4l reguliert. Gemäß dem zugeführten Druck erzeugen die Vibratoren 36 Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen, und zwar aufgrund der Exzenterwirkung. Die genannten Schwingungen hängen auch von den relativen Höhen der Einstellbank 3 und der Druckbälge 26 ab. Befindet sich die Einstell- oder Montagebank 3 in einer Position oberhalb des Rollentisches 2, und liegt sie nicht gegen die genannten Anschläge 4, so wird sich eine optimale Wirkung der Vibratoren 36 erreichen. Wird der Druck der den Luftzylinder 26 zugeführten Luft derart gesteigert, daß die Einspannbank 3 in einer oberen Position gegen die oberen Anschläge 4 mit entsprechender ZusainmendrUckung der Dämpfelemente 25 hochgefahren wird, so wird die Amplitude der Vibrationsbewegung der Einspannbank 3 reduziert. Dies bedeutet, daß die Einspannbank 3 mit Hilfe der oberen Anschläge 4 zum Anliegen an dem festen Gestell 1 gebracht werden kann. Durch Regeln des Zufuhrdruckes der den Vibratoren 36 wie a.uch den Luftzylindern 26 zugeführten Luft läßt sich sowohl die Frequenz als auch die Amplitude der Schwingungen, welche die Montagebank ausführt, verändern. Auf diese Weise läßt sich durch Schaffung einer solchen Vorrichtung, bei welcher Frequenz und Amplitude einstellbar sind, der Nutzbereich der Vibrationsmaschine für verschiedene Belastungen ganz erheblich vergrößern. Dies bedeutet z. B. bei Gießereimaschinen, daß ein und dieselbe Maschine für eine Vielzahl von verschiedenen Größen von Formkästen einsetzbar ist.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur für das Gebiet der Gießereimaschinen verwendbar ist. Vielmehr läßt es sich auch in vorteilhafter Weise bei allen Arten von Maschinen zum Verdichten kornförmigem Materiales anwenden.

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Claims

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1.)Einrichtung zum Übertragen von schwingenden Bewegungen bei \_y verschiedenen Frequenzen und/oder Amplituden auf eine Einspann- oder Montagebank für eine oszillierende und vibrierende Maschine, mit einer derartigen Anordnung und Gestaltung der Bank, daß diese relativ zu einem festen Gestell angehoben und abgesenkt werden kann, ferner mit einer Mehrzahl von Vibratoren, die an der Einspannbank befestigt sind bzw. dieser zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aufwärtigen und abwärtigen Bewegungen der Einspannbank (3) relativ zum Gestell (l) unter dem regelnden Einfluß von Pederelementen (25, 26) durchgeführt werden, die zwischen der Einspannbank (3) und dem festen Gestell (l) und/oder den entsprechenden Fundamenten angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (25, 26) zwischen der Einspannbank (3) und den Fundamenten in Gestalt einer Anzahl von Druckbälgen (26) ausgeführt sind, die an ein Druckmedium anschließbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbälge als Luftbälge ausgeführt sind, deren Füllniveau durch wenigstens einen Druckregler (40) reguliert wird.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbälge derart gestaltet und angeordnet sind, daß sie Einspannbank (3) in eine normale Arbeitsposition oberhalb eines stationären Rollentisches (2) des Gestelles dann verbringen, wenn Druckluft zugeführt wird, und daß die Vibratoren (36) in dieser Position eingeschaltet werden, um schwingende Bewegungen der Einspannbank (3) und ihrer Last zuzuführen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente zwischen der Einspannbank (3) und dem festen Gestell (l) in Gestalt einer Anzahl elastischer Dämpfungselemente (25) ausgeführt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5.» dadurch gekennzeichnet, daß Jede Dämpfungseinrichtung derart gestaltet und angeordnet ist, daß sie gegen einen festen, oberen Anschlag (4) im Gestell (l)

anschlägt und dabei die Aufwärtsbewegung der Einspannbank (3) begrenzt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren (36) von Motoren betrieben sind und mit Elementen zum Regeln der Drehgeschwindigkeit zusammenarbeiten.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibratoren (36) luftmotorbetrieben sind, und daß sie von wenigstens einem Druckregler regelbar sind.

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