DE3240022A1

DE3240022A1 - Formmaschine des gashaertenden typs

Info

Publication number: DE3240022A1
Application number: DE19823240022
Authority: DE
Inventors: Katuro Toyokawa Hikita; Kazuharu Matui; Shigehiro Toyoda; Nagato Toyohashi Uzaki
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1983-06-09
Also published as: JPS5890348A; CH658808A5; FR2516820B1; DE3249965C2; GB2110972A; DE3240022C2; FR2516820A1; US4531565A; GB2110972B

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER ο Ζ 4 U U Z Z

PATENT-UND HECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ΙΝΘ. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS ■ DIPL.-ING. K. GDRG

OIPL.-ING. K KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

— 5 —

37 632 p/hl

SINTOKOGIO LTD.,
Nagoya / Japan

Formmaschine des gashärtenden Typs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine zum Ausbilden von Sandformen unter Verwendung eines einen gashärtenden Binder enthaltenden Formsandes, und mehr insbesondere auf eine Formmaschine, die so angeordnet ist, daß einen Binder enthaltender Formsand unter Saugen in den Hohlraum eines vertikal aufgeteilten Formkastens eingefüllt und dadurch gehärtet wird, daß härtendes Gas unter Saugen durch den Formsand fließt.

Bei einem kürzlich vorgeschlagenen Verfahren wird, während die Luft innerhalb des Formkastenhohlraumes abgezogen wird, um darin den Druck zu reduzieren, ein einen gashärtenden Binder enthaltender Formsand in den Formhohlraum gesaugt, um so denselben zu füllen. Beim Saugen kann das härtende Gas durch den Formsand strömen, um so denselben zu härten und dadurch die Form auszubilden.

Es ist bekannt, daß das vorerwähnte Formverfahren höchst geeignet ist für beispielsweise das Herstellen von Kernen un· 20

ter Verwendung eines vertikal aufgeteilten Formkastens. Dies liegt daran, daß ein Saugen auf den vertikal aufgeteilten Formkasten aufgebracht wird, so da3 der Formkasten fest mittels des diesen umgebenden atmosphärischen Drucks zugeklemmt wird, so daß es nicht erforderlich ist, eine besonders starke Klemmvorrichtung zu verwenden.

Es wurde jedoch bisher keine Formmaschine vorgeschlagen, mit der unter Verwendung des vorerwähnten Formverfahrens Formen massenproduziert werden können. Es besteht daher ein erhebliches Erfordernis für das Entwickeln einer derartigen Maschine .

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Formmaschine für die Massenproduktion von Sandformen oder Kernen vorzusehen, welche Maschine den Formsand zuführt und das härtende Gas unter Aufbringung einer Saugung durch den Sand zieht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus den Patentansprüchen ergebenden Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Formmaschine kann Sandformen unter Verwendung eines Formkastens ausbilden,welcher eine geringere Festigkeit hat. Weiterhin können mit dieser Maschine die Formen leicht ausgelöst werden. Schließlich können die Sandformen mit geringen Kosten und daher sehr wirtschaftlich hergestellt werden, wobei eine Verschmutzung verhindert wird. Die erfindungsgemäße Maschine ist kompakt und leicht aufgebaut und erfordert geringe Herstellungskosten.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von teilgeschnittenen Vorderansichten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht eines Teils B in Fig. 1 urfd

Fig. 4 eine teilgeschnittene Vorderansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand Fig. 1-3 beschrieben. Die Bezugszeichen . 1 und 2 bezeichnen eine feste Matrizenbasis und eine bewegliche Matrizenbasis, auf denen ein vertikal geteilter Formkasten 12 . befestigt ist. Die feste Matrizenbasis 1 ist ^n einer links liegenden Stelle auf einem Bett 3 mit einer horizontalen Fläche befestigt. Die bewegliche Matrizenbasis 2 ist horizontal beweglich auf dem Bett 3 befestigt, und zwar mittels zwei an der Unterseite der beweglichen Matrizenbasis 2 befestigte Gleitkugeln 4. Das Ende der Kolbenstange eines horizontalen Zylinders 5 ist an der Rückseite der beweglichen Matrizenbasis 2 befestigt, welcher Zylinder 5 horizontal und drehbar über ein Stützglied 6 auf dem Bett 3 abgestützt ist, so daß die bewegliche Matrizenbasis 2 durch Ausfahren und Einziehen des Zylinders 5 nach rechts bzw. nach links bewegt werden kann.

Außerdem ist eine rechteckige, ebenflächige Platte 7 an der • vorderen Endkappe des Zylinders 5 befestigt. Das Ende der Kolbenstange eines Zylinders 8 ist horizontal drehbar vorne (untere Seite bei Betrachtung der Fig. 1) an der Rückseite der ebenflächigen Platte 7 mittels eines Verbindungsmechanis-Sims 9 verbunden. Der Zylinder 8 ist an der Vorderseite

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(untere Fläche bei Betrachtung der Fig. 2) am Stützglied 6 mittels eines schwenkbaren Stützgliedes 10 und eines Bockes 11 so befestigt, daß die Mittelachse des Zylinders 8 die des Zylinders 5 kreuzt, wodurch der Zylinder 5 sich horizontal zwischen einer Lage drehen kann, in der er auf die

feste Matrizenbasis 1 zugerichtet ist, und einer Lage, in der der Zylinder 5 bei Betrachtung der Fig. 2 zur linken unteren Seite gerichtet ist, und zwar entsprechend dem Ausfahren und Einziehen des Zylinders 8. Der Formkasten 12 umfaßt ein festes, hölzernes Matrizenteil 13, welches auf der festen Matrizenbasis 1 befestigt ist. Außerdem umfaßt der Formkasten 12 ein bewegliches, hölzernes Matrizenteil 14, welches an der beweglichen Matrizenbasis 2 befestigt ist. Darüber hinaus weist der Formkasten 12 einen Formhohlraum 15 auf, welcher mit einer Saugöffnung 15a für den Formsand versehen ist, die sich an dem oberen Ende des Hohlraumes befindet. Darüber hinaus sind die Matrizenteile 13 und 14 mit jeweils darin . ausgebildeten Kammern 16, 17 versehen, welche mit Hohlraumflächen 13a, 14a in Verbindung stehen, die über eine Vielzahl von Lüftungslöchern 18, 19 mit dem Hohlraum 15 in Verbindung stehen, wobei in die Lüftungslöcher nicht dargestellte Lüftungsstopfen eingesetzt sind. Die Kammern 16, 17 sind durch Leitungen 20, 21 und Rückschlagventile 22, 23 miteinander verbunden. Die Leitung 20 steht über ein Abzweigrohr 24 und ein Rückschlagventil 25 mit einer Versorgungsvorrichtung 26 für das härtende Gas in Verbindung, während die Leitung 21 über ein Abzweigrohr 27 mit einer Vakuumpumpe 28 in Verbindung steht. Ein Fülltrichter 29 zum Aufnehmen von Formsand ist so angeordnet, daß er sich in eine Lage unmittelbar oberhalb des Formkastens 12 bewegen kann, und zwar im geschlossenen Zustand. Der Fülltrichter umfaßt einen Fülltrichterhauptkörper 30 mit einem offenen oberen Ende und einen Schieber 31 zum öffnen oder Schließen einer Abgabeöffnung 30a des Fülltrichterhauptkörpers 30. Ein Auswerfmechanismus 32 35

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zum Auswerfen der an der Formhohlraumfläche 14a des Matrizen- " teiles 14 angebrachten Form über nicht dargestellte Auswerfstifte befindet sich in der beweglichen Matrizenbasis 2. Außerdem bezeichnet ein Bezugszeichen 32a einen Betätigungskolben des Auswerfmechanismus 32,

Der Betrieb des zuvor beschriebenen Apparates wird nachfolgend beschrieben. Der Fülltrichter 19, welcher den einen gashärtenden Binder enthaltenden Formsand aufnimmt, wird nach unten bewegt, um die Abgabeöffnung 30a mit der Saugöffnung 15a des Formkastens 12 zu verbinden. Während die Vakuumpumpe 28 im Betriebszustand gehalten wird, werden die Rückschlagventile 22, 23, um die Luft in den Formhohlraum 15 des Formkastens zu saugen, so daß der Druck darin reduziert wird, geöffnet.

Der Schieber 31 wird für eine notwendige Zeitperiode geöffnet, so daß der Formsand in den Formhohlraum 15 gesaugt wird, um denselben zu füllen. Dann wird der Fülltrichter 29 nach vorne bewegt, um die Abgabeöffnung 30a von der Saugöffnung 15a zu trennen. Nachdem die Saugöffnung 15a durch Verwendung einer geeigneten Einrichtung, wie eine Gummiplatte oder einen Kunststoff ilm geschlossen worden ist, wird das Rückschlagventil geschlossen, während das Rückschlagventil 25 geöffnet wird, um härtendes Gas, welches sich in der Versorgungsvorrichtung gelagert befindet, über die Leitung 20, die Kammer 16 und die Lüftungslöcher 18 in den Formhohlraum 15 einzuführen, damit das härtende Gas durch den im Formhohlraum 15 befindlichen Formsand strömen kann, um den Formsand zu härten. Das härtende Gas wird nach dem Härten des Formsandes in eine Neutralisierkammer 33 eingebracht, die an eine Vakuumpumpe 28 angeschlossen ist.

Dies erfolgt in Reihe durch die Lüftungslöcher 19, die Kammer 17, das Rückschlagventil 23 und die Leitung 21. Dort wird das Gas neutralisiert, bevor es in die Atmosphäre abgegeben wird. Nach dem Ablaufen einer für das Härten des Formsandes erforderlichen Zeit wird das Rückschlagventil 25 geschlossen, um die Versorgung mit härtendem Gas zu beenden und das Rückschlagventil 23 wird geschlossen, um das Saugen zu beenden.

Wird das bewegliche, hölzerne Matrizenteil· 14 zusammen mit der beweglichen Matrizenbasis 2 durch den Einziehvorgang des Zylinders 5 nach rechts bewegt, wodurch ein Auswerfstift (nicht dargestellt), welcher am festen hölzernen Matrizenteil 13 vorgesehen ist, den gehärteten Formsand von der Hohlraumfläche des festen hölzernen Matrizenteiles 13 abwerfen kann. Gleichzeitig mit dem Anbringen des gehärteten Formsandes an der Hohlraumfläche 14a des beweglichen hölzernen Matrizenteiles 14 wird der Formkasten 12 geöffnet. Die bewegliche Matrizenbasis 2 wird um einen bestimmten Abstand bewegt und angehalten und der Zylinder 5 horizontal im Gegenuhrzeigersinn durch Einziehen des Zylinders 8' gedreht, um den Zylinder 5 in Richtung auf die Bedienungsperson auszurichten. Die Matrizenbasis 2 wird weiterhin durch den Einziehvorgang des Zylinders 5 zurückgezogen bis die Betätigungskolben 32a des Auswerfmechanismus 3 2 gegen die ebenflächige Platte 7 stoßen, und der nicht dargestellte Auswerfstift, welcher in dem beweglichen hölzernen Matrizenteil 14 angebracht ist, wird dahingehend betätigt, den gehärteten Formsand von der Hohlraumfläche 14a abzuwerfen, wodurch die gewünschte Form erhalten wird. Danach wird der Zylinder 8 ausgefahren, um den Zylinder 5 in seine Ausgangslage zurückzubringen. Die bewegliche Matrizenbasis 2 wird durch Ausfahren des Zylinders 5 nach links bewegt, um den Formkasten 12 zu schließen und damit den Zyklus zu beenden.

Obwohl die Kammern 16,17 entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform mit der Versorgungsvorrichtung 26 für das 0 härtende Gas verbunden sind, und zwar über den die Vakuumpumpe 28 enthaltenden Kreis, kann zumindest eine Kammer mit der Versorgungsvorrichtung 26 für das härtende Gas verbunden sein, unabhängig vorgesehen durch ein Rückschlagventil. Obwohl darüber hinaus die feste Matrizenbasis 1 entsprechend der bevorzugten Ausführungsform auf dem Bett 3

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befestigt ist, kann die feste Matrizenbasis 1 auch ebenso beweglich sein wie die bewegliche Matrizenbasis 2. Obwohl weiterhin die Kammern 16, 17 entsprechend der bevorzugten Ausführungsform innerhalb der Teile 13, 14 jeweils ausgebildet sind, können die Kammern durch Ausnehmungen 16A, 17A gebildet werden, die in den aufgesplitteten Matrizenteil-Befestigungsflächen der festen bzw. der beweglichen Matrizenbasis 1,2 und den hinteren Flächen der aufgesplitteten Matrizenteile 13,14 ausgebildet sind, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. ■■·

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung Formsand in den Formhohlraum gefüllt und das härtende Gas unter Saugwirkung durch den Formsand strömen kann, da die beiden an den vertikalen, aufgesplitteten Matrizenteilen, die den mit der Vakuumvorrichtung und der Versorgungsvorrichtung für das härtende Gas in Verbindung stehenden Hohlraum aufweisen, befestigten beiden Matrizenbasen unterhalb des Fülltrichters angeordnet sind, welcher so angeordnet ist, daß er vertikal bewegbar und mit einem Fülltrichterhauptkörper versehen ist, dessen oberes Ende offen ist, und da zumindest eine der beiden Matrizenbasen horizontal bewegbar ist. Dementsprechend kann eine klein bemessene Klemmvorrichtung mit einer geringen Klemmkraft verwendet werden, um die hölzernen Matrizenteile festzuklemmen, so daß die Formmaschine kompakt, leicht und preiswert wird. Außerdem kann ein hölzerner Formkasten verwendet werden, dessen Abnutzung reduziert wird. Andererseits kann das bewegliche hölzerne Matrizenteil in einem offenen Zustand durch einen Einziehvorgang des zweiten Zylinders in Richtung auf die Bedienungsperson gebracht werden, da die bewegliche Matrizenbasis, welche horizontal bewegbar ist, über Gleitkugeln oder Gleitrollen auf dem Bett befestigt ist und das Ende der Kolbenstange des ersten Zylinders horizontal drehbar abgestützt an der hinteren Fläche der beweglichen Matrizenbasis befestigt ist, und da

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das Ende der Kolbenstange des zweiten Zylinders horizontal drehbar abgestützt mit dem ersten Zylinder verbunden ist. Das bewegliche hölzerne Matrizenteil kann in einem offenen Zustand durch die Einziehbewegung des zweiten Zylinders auf die Bedienungspersonen zu gerichtet werden. Durch diese ausgezeichneten Wirkungsweisen ist vorgesehen, daß der Vorgang des Entnehmens einer Form aus den Matrizenteilen erheblich erleichtert ist. Darüber hinaus ist der verwendete Apparat kompakt, leicht und preiswert.

Claims

Cjej PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE CHPL.-INQ. W. EITLE - DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W, LEHN DIPL.-1NQ. K. FÜCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG DJPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE 37 632 p/hl SINTOKOGIO LTD., Nagoya / Japan Formmaschine des gashärtenden Typs Patentan sprüche

1. Formmaschine des gashärtenden Typs, gekennzeichnet durch ein Paar von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13, 14), die zusammen einen Formkasten (12) bilden und die jeweils eine Kammer (16,17) und eine Vielzahl von Lüftungslöchern (18, 19) haben, die die Kammern und den Formhohlraum miteinander verbinden, durch ein Paar von Matrizenbasen (1, 2), die das Paar von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13, 14) daran jeweils befestigt aufweisen, wobei eine Matrizenbasis horizontal und relativ zur anderen bewegbar ist, durch eine Bewegungsvorrichtung (5; 8) zum Bewegen einer MäfcifizeHbääis (2) des Paares von Matrizenbasen relativ zu der anderen (1) zwischen einer ersten Lage, in der das Paar voll vertikal aufgeteilten Matrizenteilen zÜMärtimengefügt sind, und einer zweiten Lage, in der das Paar von aufgeteilten Matrizenteilen voneinander

getrennt sind, durch einen Versorgungsfülltrichter (29) für das Zuführen von gashärtendem Formsand, mit einem zur Atmosphäre offenen oberen Teil und einem mit einer Abgabeöffnung (30a) versehenen Bodenteil, welcher Fülltrichter vertikal relativ zu dem Paar von in der ersten Lage zusammengeführten vertikal aufgeteilten Matrizenteilen bewegbar ist, durch eine Versorgungsvorrichtung (26) für das härtende Gas, die mit einer der Kammern (16) des Paares von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13,14) verbindbar ist und durch eine Vakuumvorrichtung (28), welche mit zumindest der anderen Kammer (17) des Paares von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen verbindbar ist.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine (1) des genannten Paares von Matrizenbasen (1, 2) auf einem Bett (3) befestigt ist, während die andere Matrizenbase (2) des genannten Paares von Matrizenbasen (1, 2) auf der Oberfläche des Bettes (3) bewegbar ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bewegungseinrichtung für die genannte bewegliche Matrizenbasis (2) eine KoI-benstange, einen Zylinder (5) und ein Stützglied (6) umfaßt, welches den Zylinder (5) horizontal bewegbar auf dem Bett (3) abstützt und daß durch diese Bewegungseinrichtung die genannte andere Matrizenbase (2) des Paares von Matrizenbasen in eine Lage bewegbar ist, in der diese Matrizenbasis nicht auf die genannte eine Matrizenbasis (1) des Paares von Matrizenbasen gerichtet ist.

4. Formmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet·, daß das Stützglied (6) horizontal drehbar einen zweiten Zylinder (8) hält, dessen Kolbenstange mit ihrem Ende hinsichtlich des Zylinders (5) der Matrizenbasis-Bewegungseinrichtung drehbar abgestützt Ist.

5. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die genannte eine Kammer (16) des Paares von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13, 14) über ein erstes Rückschlagventil (25) mit der Versorgungsvorrichtung (26) für das härtende Gas verbunden ist, und daß die Kammern (16,17) über ein zweites und drittes Rückschlagventil (22,23) mit der Vakuumeinrichtung (28) verbunden sind.

6. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Fülltrichter (29) mit einem Schieber (31) zum öffnen oder Schließen der Abgabeöffnung (30a) versehen ist, welche Abgabeöffnung (30a) hermetisch abgedichtet auf eine Formsandsaugöffnung (15a) ausrichtbar ist, die im oberen Teil des Formhohlraumes (15) angebracht ist, welcher Formhohlraum durch das Paar von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13,14) im zusammengesetzten Zustand gebildet ist.

ο Formmaschine des gashärtenden Typs, gekennzeichnet durch ein Paar von Matrizenbasen (1,2) mit in ihrem für das Befestigen von aufgeteilten Matrizenteilen (13,14) vorgesehenen Flächen ausgebildeten Ausnehmungen (16a, 17a), wobei eine (2) des Paares von Matrizehbasen (1,2) horizontal und relativ zu der anderen (1) bewegbar ist, durch ein Paar von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13,14), die jeweils an dem

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Paar von Matrizenbasen (1, 2) befestigt sind und eine Vielzahl von Lüftungslöchern (18) aufweisen, um die Ausnehmungen (16A, 17A) mit einem Formhohlraum (15) zu verbinden, durch eine Bewegungsvorrichtung (5; 8) zum Bewegen einer Matrizenbasis (2) des Paares von Matrizenbasen relativ zu der anderen (1) zwischen einer ersten Lage, in der das Paar von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen zusammengefügt sind, und einer zweiten Lage, in der das Paar von aufgeteilten Matrizenteilen voneinander getrennt sind, durch einen Versorgungsfülltrichter (29) für das Zuführen von gashärtendem Formsand, mit einem zur Atmosphäre offenen oberen Teil und einem mit einer Abgabeöffnung (30a) versehenen Bodenteil, welcher Fülltrichter vertikal relativ zu dem Paar von in der ersten Lage zusammengeführten vertikal aufgeteilten Matrizenteilen bewegbar ist, durch eine Versorgungsvorrichtung (26) für das härtende Gas, die mit einer der Kammern (16) des Paares von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen (13,14) verbindbar ist und durch eine Vakuumvorrichtung (28), welche mit zumindest der anderen Kammer (17) des Paares von vertikal aufgeteilten Matrizenteilen verbindbar ist.