DE3828255A1 - Verfahren und maschine zur serienherstellung horizontal geteilter giessformen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Aus der DE-Offenlegungsschrift Nr. 22 28 806 ist eine Maschine bekannt, welche die Herstellung zweiteiliger entweder horizontal oder senkrecht geteilter Gießformen ermöglicht. Es gibt aber schon eine große Anzahl von Maschinen des DISAMATIC®-Typs im Betrieb, und mit diesen Maschinen können in ihrer gegenwärtigen Ausformung nur in senkrechter Richtung geteilte Formen hergestellt werden, indem in jedem Preßvorgang nur ein einzelner zusammenhängender Formsandkörper gebildet wird, in dessen einer Hälfte ein erster Formteilhohlraum zum Zusammenwirken mit einem zweiten Formteilhohlraum, welches in einem anderen im voraus gebildeten zusammenhängenden Körper ausgeformt ist, sowie ein zweites Formteilhohlraum zum Zusammenwirken mit dem ersten Formteilhohlraum eines nachfolgenden Körpers ausgeformt sind, so daß wenn eine Anzahl von Körpern dicht nebeneinander in einer Reihe angebracht ist, Formhohlräume auf jeder Seite der notwendigerweise senkrechten Scheideflächen zwischen den Körpern vorhanden sind. Es läßt sich leicht sehen, daß es mit einer derartigen Maschine nicht ohne weiteres möglich ist, die Scheidefläche bei einem Formteilhohlraum zu wenden, ohne gleichzeitig Formteile anderer Hohlräume zu wenden.

Es kann indessen vorteilhaft sein, Gießformen mit sowohl horizontalen als senkrechten Scheideflächen herstellen zu können, indem jede Art ihre kennzeichnenden Vorteile und Nachteile haben, deren verhältnismäßige Bedeutung von einer Aufgabe zu der anderen variieren kann, und es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzuweisen, bei welchem es mittels relativ einfacher Hilfsmaßnahmen möglich ist, die schon vorliegenden Maschinen, z. B. des DISAMATIC®-Typs, auch zur Herstellung horizontal geteilter Formen zu nutzen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren erzielt, das erfindungsgemäß auch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist.

Durch das Einschreiben einer Teilscheibe zwischen die Modellteilträger - normalerweise einen Preßkolben und ein Preßwiderlager, an denen die betreffenden Modellteile befestigt sind - werden in der Kammer zwei separate Formteile gebildet, welche nach der Zusammenführung zur Bildung des Balls als einer von den anderen Formteilen unabhängigen Einheit handgehabt, hierunter gewendet, werden können.

Wenn auf die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Weise in einem und demselben Preßvorgang gleichzeitig zwei Formteile gebildet werden, werden diese Formteile sich in einer gegenseitigen Stellung befinden, in welcher die in jedem Formteil ausgeformten Formteilhohlräume voneinander wegwenden. Dieses hat selbstverständlich zur Folge, daß wenn die beiden in einem und demselben Preßvorgang gebildeten Formteile zur Bildung eines Balls zusammengeführt werden sollen, sie zuerst gewendet oder zum Tauschen der Plätze gebracht werden müssen. Um diese Komplikation zu vermeiden, welche ein derartiges Verfahren zur Folge haben würde, kann es zweckmäßig sein, nach dem in Anspruch 2 angegebenen zu verfahren, indem man hierdurch die Tatsache nutzt, daß einer der im vorhergehenden Zyklus gebildeten Formteile sich auf der richtigen Seite eines zum Zusammenwirken damit eingerichteten Formteils in dem Paar befindet, welches im gegenwärtigen Zyklus gebildet wird. Nur am Anfang und am Abschluß jeder Serie gehen zusammen zwei Formteile verloren, was bei Serien von 100 Stücken oder mehr als unwesentlich zu betrachten ist.

Die Erfindung betrifft auch eine Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Maschine, die von der im Oberbegriff des Anspruchs 3 angegebenen Art ist - nämlich den bekannen Maschinen des DISAMATIC®-Typs entsprechend - ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebene Ausführung und Einrichtung eigenartig. Eine derartige Maschine umfaßt alle für die Durchführung des im Anspruch 2 angegebenen Verfahrens notwendigen Vorrichtungen und Funktionen.

Die Maschine unterscheidet sich von den bekannten DISAMATIC®-Maschinen lediglich durch zwei hinzugefügte Vorrichtungen zur Bildung bzw. Handhabung der Formteile - nämlich die Teilscheibe bzw. den Kipptisch - sowie die für ihr korrektes Funktionieren erforderlichen Bewegungsorgane und Organe zur Steuerung davon. Da die Bewegungsorgane aus verhältnismäßig einfachen hydraulisch-mechanischen Organen bestehen und die Steuerorgane aus einem verhältnismäßig einfachen Satz Steuerventilen bestehen können, welche ihrerseits von einer Programmeinheit, z. B. einem Mikrocomputer, gesteuert werden, kann die erforderliche Abänderung schon vorhandener Maschinen durch eine verhältnismäßig bescheidene Investition durchgeführt werden.

Durch die im Anspruch 4 angegebenen Ausführungsform wird erzielt, daß die Teilscheibe vor dem Füllen der Kammer mit Formsand immer dieselbe Stellung einnehmen wird, so daß die beiden Teile, in welche die Teilscheibe die Kammer aufteilt, am Anfang jedes Zyklus dieselbe Form und Größe haben werden. Hierdurch werden gleichartige Formteile gebildet, die keine Probleme veranlassen, wenn sie gewendet und paarweise in Form von Bällen weiterbefördert werden.

Die Erfindung soll im folgenden unter Hinweis auf der Zeichnung näher erklärt werden. Auf dieser zeigt Fig. 1-8 die verschiedenen Stufen eines Zyklus, unter denen ein fertiger Ball gebildet und gewendet wird.

Wie in früher bekannten Maschinen ähnlicher Art, z. B. des obenerwähnten DISAMATIC®-Typs, umfaßt die Maschine, mit der die Einrichtung ausgeführt werden kann, eine Preßkammer 1 in Form von einem an beiden Enden offenen Kasten, in welchem ein Preßkolben 2 mittels einer an der auf der Zeichnung links wendenden Hinterseite des Preßkolbens 2 befestigten Kolbenstange 3 hin und her bewegt werden kann. In Abstand vor dem Preßkolben 2 kann in der Preßkammer 1 ein abnehmbares Preßwiderlager 4 angeordnet werden, welches in den in Fig. 2 beleuchteten Vorgangsstufen am Platz in der Preßkammer 1 angebracht ist und mittels geeigneter nicht gezeigter Vorrichtungen festgehalten ist.

Auf der Vorderseite des Preßkolbens 2 ist auf bekannte Weise ein erster Modellteil 5 angebracht, und auf der gegenüberliegenden Seite des Preßwiderlagers 4 ist ebenfalls auf bekannte Weise ein zweiter Modellteil 6 angebracht. Im folgenden werden die beiden Teile, aus einleuchtenden Gründen, als ein Untermodellteil 5 und ein Obermodellteil 6 erwähnt werden. In früheren Maschinen dieser Art war der Raum zwischen dem ersten Modellteil 5 und dem zweiten Modellteil 6 offen und wurde während der Herstellung eines von zwei Formteilen zusammengesetzten Blocks mit Formsand gefüllt und zwischen dem Preßkolben 2 und dem Preßwiderlager 4 gepreßt.

Im Unterschied zu den bekannten Maschinen umfaßt die gezeigte Maschine eine Teilscheibe 7, die während der Füllung der beiden auf jeder Seite der Teilscheibe 7 belegenen Räume durch Öffnungen 8 bzw. 9 vorübergehend parallel mit dem Preßkolben 2 von einer Anzahl von Steuerhebeln 10 festgehalten wird, welche auf dem Preßkolben 10 begrenzt gleitend gelagert und an der Teilscheibe 7 mittels geeigneter nicht gezeigter Organe auslösbar festmachbar werden können. Die Teilscheibe 7 kann wie gezeigt mit einer Gußtrichterform 11 versehen werden, welche mit einer Gußrinneform 12 zusammenwirkt.

Durch das Zusammenpressen des Formsandes zwischen dem Preßkolben 2 und dem Preßwiderlager 4 werden auf den beiden Seiten der Teilscheibe 7 teils ein erster Formteil oder Unterformteil 13, teils ein zweiter Formteil oder Oberformteil 14 gebildet, vgl. Fig. 2b. Es sei hier zu bemerken, daß sich rechts in Fig. 1 ein im vorhergehenden Zyklus gebildeter Unterformteil 13′ befindet, der auf dem ersten Zweig 15 eines Winkelkipptisches 16 stehend ruht, dessen zweiter Zweig 17 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung senkrecht steht und die Unterseite des Unterformteils 13′ unterstützt. Der Kipptisch 16 ist mit einem Paar Klemmschienen 16 a versehen, von denen nur die vom Betrachter längst Belegene gezeigt ist, und welche mittels nicht gezeigter Vorrichtungen, z. B. hydraulischer Zylinder, zum Greifen bzw. Freigeben eines Formteilpaars gegen und weg voneinander bewegt werden können, so wie es im folgenden erklärt werden soll. Der Kipptisch 16 kann auch mit einer nicht gezeigten Ausschubvorrichtung versehen werden, z. B. wie in DE-Offenlegungsschrift Nr. 30 33 652 gezeigt.

Hiernach wird das Preßwiderlager 4 mittels geeigneter nicht gezeigter Organe von der Preßkammer 1 heraus und herauf verschoben und geschwingt, vgl. Fig. 2, so daß der Preßkolben 2 später die beiden Formteile 13 und 14 mit der Teilscheibe 7 zwischen ihnen aus der Preßkammer 1 heraus zu einer Stellung, vgl. Fig. 3, schieben kann, in welcher der Oberformteil 14 gegen den im vorhergehenden Zyklus gebildeten Unterformteil 13′ zur Bildung eines sogenannten "Balls" anliegt, d. h. eines Satzes von Formteilen, die - abgesehen von eventuellen notwendigen Stellungsabänderungen und Anbringung von Halte- und Festhaltevorrichtungen - zum Gießen bereit sind. Im richtigen Augenblick werden die beiden Klemmschienen 16 a gegeneinandergeführt, so daß sie die Formteile 14 und 13′ greifen und im Verhältnis zueinander festhalten, und der aus den Formteilen bestehende Ball 14, 13′ ruht jetzt gesammelt auf dem Kipptisch 16, und hiernach, vgl. Fig. 4, wird der Preßkolben 2 zurückgezogen, indem er während der Rückbewegung mittels der Steuerhebel 10 die Teilscheibe 7, und somit auch den Unterformteil 13, vom Kipptisch 16 mit sich wegbringt.

Sobald die Teilscheibe 7 vom Kipptisch 16 klargezogen worden ist, kann er in Uhrzeigerrichtung zur Einnahme der in Fig. 5 gezeigten Stellung gekippt werden, in welcher der Ball 14, 13′ auf dem Zweig 17 mit der Formscheidefläche in horizontaler Richtung ruht, d. h. als einer normal horizontal geteilten Form. Rechts in Fig. 5 ist ein im vorhergehenden Zyklus gebildeter Ball 14′, 13′′ angedeutet, während der kürzlich gebildete Unterteil 13 sich zusammen mit dem Preßkolben 2 und der Teilscheibe 7 jetzt im Gebiet zwischen der Preßkammer 1 und dem Kipptisch 16 befindet.

Hiernach werden die Klemmschienen 16 a voneinander weggeführt, und der Ball 14, 13′ wird zusammen mit dem früher gebildeten Ball 14′, 13′′ und weiterhin noch früher gebildeten Bällen in einem "Zug" rechts und zu der nicht gezeigten Gießstation hinausgeführt, wo geschmolzenes Metall durch den Gußtrichter 18 und die Gußrinne 19 eingefüllt wird. Die Klemmschienen 16 a können, wenn sie auf geeignete Weise aufgehängt und gesteuert sind, ihren Griff um die beiden Formteile 14 und 13′ festhalten, nachdem diese vom Kipptisch 16 weggeführt worden sind. Hiernach wird der Kipptisch 16 in die Empfangsstellung zurückgeschwingt, und die Teilscheibe 7 wird von den Steuerhebeln 10 ausgerückt und entfernt, vgl. Fig. 6.

Nach der Entfernung der Teilscheibe wird der Preßkolben 2 den kürzlich gebildeten Unterformteil 13 mit sich bringend wieder nach rechts geführt, vgl. Fig. 7, welcher jetzt auf dem jetzt horizontalen Zweig 15 des Kipptisches 16 angebracht wird, indem der Kolben 2 hiernach etwas zurückgeführt wird, wonach - vgl. Fig. 8 - die Teilscheibe 7 wieder an den Steuerhebeln 10 festgemacht wird, und die aus dem Kolben 2, den Steuerhebeln 10 und der Teilscheibe 7 bestehende Vorrichtung wird zurück und in die Preßkammer 1 zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung geführt, wonach das Preßwiderlager 4 mit dem Obermodellteil 6 und der Gußrinneform 12 nach unten geschwingt und in die Preßkammer 1 eingeschossen wird, ebenfalls zu der in Fig. 1 gezeigten Stellung, und ein neuer Zyklus kann anfangen, indem der Unterformteil 13 im neuen Zyklus dieselbe Rolle als die Rolle des Unterformteils 13′ im eben vollführten Zyklus spielen wird.

Die für das Bewegen der unterschiedlichen bewegbaren Teile während des Vorgangs erforderlichen Organe können selbstverständlich so ausgeformt und dazu eingerichtet sein, die unterschiedlichen Bewegungen in der korrekten Richtung, Ausmaß und Reihenfolge auszuführen, sie sind aber der Übersehbarkeit halber nicht auf der Zeichnung gezeigt. Indessen werden Fachleute dieses Bereiches ohne weitere Anleitung als die vorliegende Beschreibung und ohne erfinderische Leistung diese Vorrichtungen und ihre Steuervorrichtungen zu Erzielung des gewünschten Vorgangs konstruieren können, aus welchem Grund diese Vorrichtung in der vorliegenden Beschreibung nicht näher erklärt werden sollen.

Claims (4)

1. Verfahren bei Serienherstellung von horizontal geteilten Gießformen der Art, bei welcher die Formteile der Form zuerst mit der Schneidefläche hauptsächlich senkrecht gebildet werden, wonach die Formteile zur Bildung eines Balls zusammengeführt werden, der danach so gewendet wird, daß die Scheidefläche hauptsächlich horizontal ist, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß zur Bildung der Formteile aus Partikelmaterial, z. B. Formsand, eine Maschine der Art verwendet wird, welche eine Kammer (1) umfaßt, die zum Zusammenwirken mit zwei gegenseitig gegen und weg voneinander und hauptsächlich in horizontaler Richtung bewegbaren Modellteilträgern (2, 4) eingerichtet ist, auf welchen ein Modellteil (5 bzw. 6) zur Bildung eines entsprechenden Formteilhohlraums im betreffenden Formteil (13 bzw. 14) angebracht ist, welcher Formteilhohlraum auf das Zusammenwirken mit einem Formteilhohlraum in einem zweiten Formteil zur Bildung eines Formhohlraums abgesehen ist, in welchem ein der Form der gesammelten Modellteile entsprechendes Gußstück gegossen werden kann,
• b) daß zwischen den beiden Modellträgern (2, 4) eine hauptsächlich senkrecht gestellte Teilscheibe (7) angebracht wird, die nach der Bildung der beiden Formteile (13, 14) entfernt wird, und
• c) daß ein Formteil (14) mit einem zweiten Formteil (13′) mit den Hohlräumen gegeneinander wendend zur Bildung des Balls zusammengeführt wird, und
• d) daß der somit gebildete Ball gewendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, und durch die folgenden Stufen a-f gekennzeichnet:

• a) mit einem Modellteilträger (2) zurückgezogen, der Teilscheibe (7) in der Kammer (1) vor diesem angebracht und dem zweiten Modellteilträger (4) vor der Teilscheibe (7) angebracht, wird durch dazu eingerichtete Öffnungen (8, 9) in der Kammer Formsand eingefüllt, wonach der erste Modellteilträger (2) gegen den zweiten Modellteilträger (4) zum Zusammenpressen des eingefüllten Formsandes zur Bildung eines ersten (13) bzw. zweiten (14) Formteils bewegt wird, deren Formteilhohlräume voneinander wegwenden,
• b) der zweite Modellteilträger (4) wird von der Kammer (1) entfernt und außerhalb einer gedachten Fortsetzung davon geleitet,
• c) der gebildete zweite Formteil (14) wird zu einem im vorhergehenden Zyklus gebildeten ersten Formteil (13′) parallel verschoben und mit diesem zur Bildung eines Balls zusammengeführt,
• d) der somit gebildete Ball (13′, 14) wird so gewendet, daß die Schneidefläche zwischen den Formteilen hauptsächlich horizontal verläuft,
• e) der so gewendete Ball (13′, 14) wird mit mindestens einem in einem zweiten Zyklus gebildeten Ball (13′′, 14′ etc.) zusammengeführt, und
• f) die Modellteilträger (2, 4) und die Teilscheibe (7) werden in den oben in Absatz a) erwähnten Stellungen wiederangebracht.

3. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 und umfassend eine mit mindestens einer Einfüllöffnung (8, 9) für Formsand versehene Kammer (1), die zum Zusammenwirken mit zwei gegenseitig gegen und weg voneinander hauptsächlich in horizontaler Richtung bewegbaren Modellteilträgern (2, 4) eingerichtet ist, auf welchen ein Modellteil (5 bzw. 6) zur Bildung eines entsprechenden Formteilhohlraums in betreffenden Formteil (13 bzw. 14) angebracht ist, welcher Formteilhohlraum auf das Zusammenwirken mit einem Formteilhohlraum in einem zweiten Formteil zur Bildung eines Formhohlraums abgesehen ist, in welchem ein der Form der gesammelten Modellteile entsprechendes Gußstück gegossen werden kann, gekennzeichnet durch

• a) eine Teilscheibe (7), die zum Einbringen in der Kammer (1) zwischen den beiden Modellteilträgern (2, 4) eingerichtet ist,
• b) einen in Fortsetzung des Bodens der Kammer (1) angebrachten Kipptisch (15-17), der dazu eingerichtet ist, aus der Kammer (1) kommende Formteile paarweise nacheinander zu empfangen und jedes Formteilpaar so zu wenden, daß die Scheidefläche zwischen den Formteilen hauptsächlich horizontal wird, sowie
• c) Bewegungs- und Steuerungsorgane, die so eingerichtet sind, daß die folgenden Arbeitsvorgänge c1-c11 zyklisch in der erwähnten Reihenfolge ausgeführt werden:
  • c1) mit den beiden Modellteilträgern (2, 4) gegeneinander wendend angebracht und mit der Teilscheibe (7) zwischen ihnen in der Kammer (1) angebracht wird die Kammer (1) durch die Öffnungen (8, 9) mit Formsand gefüllt,
  • c2) die beiden Modellteilträger (2, 4) werden zum Zusammenpressen des Formsandes zur Bildung eines ersten zwischen dem ersten Modellteilträger (2) und der Teilscheibe (7) gelegenen Formteils (13) und eines zweiten zwischen der Teilscheibe (7) und dem zweiten Modellteilträger (4) gelegenen Formteils (14) gegeneinander bewegt,
  • c3) der zweiten Modellteilträger (4) wird aus der Kammer (1) hinausgezogen und außerhalb einer gedachten Fortsetzung davon angebracht,
  • c4) mittels des ersten Modellteilträgers (2) werden der erste Formteil (13), die Teilscheibe (7) und der zweite Formteil (14) gegen den Kipptisch (15-17) geschoben und zum Teil auf diesen eingeschoben, so daß der zweite auf dem Kipptisch (15-17) ruhende Formteil (14) gegen einen im vorhergehenden Zyklus gebildeten auf dem Kipptisch ruhenden ersten Formteil (13′) zur Anlage kommt und vorzugsweise mittels Seitenklemmschienen (16 a) an diesen festgeschlossen wird,
  • c5) der erste Modellteilträger (2), der im vorliegenden Zyklus gebildete erste Formteil (13) und die Teilscheibe (7) weden vom Kipptisch (15-17) wegbewegt,
  • c6) der Kipptisch (15-17) wird so gekippt, daß die Scheidefläche in dem vom Formteilpaar (13′, 14) gebildeten Ball hauptsächlich horizontal liegt, die eventuell von den Seitenklemmschienen (16 a) ausgeübten Schließung aufgehoben wird, und der Ball vom Kipptisch wegbewegt wird, z. B. durch Zusammenführung mit in frühren Zyklen gebildeten Bällen (13′, 14′′),
  • c7) wenn die eventuell von den Seitenklemmschienen ausgeübte Schließung nicht aufgehoben worden ist, wird sie jetzt aufgehoben, und der Kipptisch (15-17) wird zur Ausgangsstellung bewegt, und die Teilscheibe (7) wird aus der Bewegungsbane des ersten Modellteilträgers (2) ausgeführt,
  • c8) mittels des ersten Modellteilträgers (2) wird der im vorliegenden Zyklus gebildete erste Formteil (13) auf den Kipptisch (15-17) eingeschoben,
  • c9) der erste Modellteilträger (2) wird vom Kipptisch (15-17) wegbewegt, und die Teilscheibe (7) wird in der erwähnten Bewegungsbane angebracht und mit dem ersten Modellteilträger (2) verbunden (10),
  • c10) der erste Modellteilträger (2) wird zusammen mit der Teilscheibe (7) in die Kammer (1) einbewegt, und
  • c11) der zweite Modellteilträger (4) wird in der Kammer (1) angebracht.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilscheibe (7) zum Verbinden mit dem ersten Modellteilträger (2) durch eine Anzahl von Steuerhebeln eingerichtet ist, mit denen die Teilscheibe auslösbar verbunden werden kann, und welche selbst begrenzt gleitend im ersten Modellteilträger (2) zwischen einer Einfüllstellung (Fig. 1 und 8) in maximalem Abstand vom ersten Modellteilträger (2) und einer Preßstellung (Fig. 2 und 3 u. ä.) in einem erheblich geringeren Abstand gelagert sind.