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Diese Erfindung betrifft eine horizontal geteilte Formmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung ist bei
verschiedenen Arten von Formverfahren, wie Warm-Box, Hot-Box,
Cold-Box (Isocure, SO&sub2;, CO&sub2;, Methyl Formiat, etc.), sowie beim
Schalenformverfahren anwendbar.
Stand der Technik:
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Die oben angesprochenen horizontal geteilten Formmaschinen
werden zum großen Teil in zwei Systeme eingeteilt, ein
herkömmliches Kernunterkastenhubsystem und ein Kernkastenwagen-
Traversiersystem, bei dem ein Formvorgang durch Anbringen
eines Kernoberkastens auf einem Kernunterkasten ausgeführt wird.
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Als Kernunterkastenhubformmaschinen sind jene aus den
japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 22212/70 und 13255/83 und
Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 1875/85, 1876/85 und
19790/85 bekannt, welche im Namen des Anmelders dieser
Anmeldung eingereicht worden sind.
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US-A-4 700 767 offenbart eine Formmaschine zum Formen von
Sandkernen unter Einsatz von zu öffnenden Stempeln und eines
Einblaskopfes, mit einem Drucklufttank, Verschlußvorrichtungen
zum Zuführen von Luft, bewegliche Träger für den Kopf, um
letzteren sowohl horizontal als auch vertikal zu bewegen,
einen Hebekolben, eine Gasfüllplatte, eine Dübel-/Paßstiftplatte
und eine zu öffnende Klemmhülse. Diese Formmaschine erlaubt es
nicht, die unten dargelegten Probleme der vorliegenden
Erfindung zu lösen.
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Zu lösende Gegenstände der Erfindung:
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Wie oben erwähnt sind die herkömmlichen horizontal geteilten
Formmaschinen von dem System, bei welchem der Kernunterkasten
entweder angehoben oder querverschoben wird, wobei bislang
keine horizontal geteilte Formmaschine vorgeschlagen worden
ist, bei der ein Formvorgang mit einem stationären
Kernunterkasten durchgeführt wird.
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Gleichwohl ist der Kernunterkasten einer horizontal geteilten
Formmaschine normalerweise das Schwerste unter den Elementen
der Maschinenvorrichtung, und es erfordert einen großen
Energiebedarf, eine derartig schwere Kernunterkasteneinrichtung zu
bewegen. Hierdurch steigen die laufenden Kosten, wobei es
heutzutage notwendig ist, bei einer Erhöhung der
Maschinenzyklen den Stoß abzuschwächen, wenn ein schwerer Gegenstand
angehalten wird. Des weiteren werden die Kernkästen heutzutage
zunehmend größer, wobei ein Arbeitsgang/-gerüst benötigt wird,
um das Innere der Kernunterkästen zu kontrollieren und zu
reinigen, wodurch verschiedene Probleme auftreten.
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Mittel zur Lösung der Probleme:
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Der Erfinder dieser Erfindung hat ein beträchtliches Maß an
Forschung und Experimenten bei dem Versuch getätigt, die
verschiedenen Nachteile der bekannten, horizontal geteilten
Formmaschinen, auf welche oben Bezug genommen worden ist, zu
beseitigen, wobei er folglich mit der Entwicklung der horizontal
geteilten Formmaschine der vorliegenden Erfindung erfolgreich
gewesen ist. Der technische Aufbau der Erfindung betrifft eine
horizontal geteilte Werkzeugformmaschine, bei der ein
Kernkasten ein Paar aus einem Kernoberkasten und einem
Kernunterkasten umfaßt, wobei Blas-, Formteilauswerfer- und
Gasfülleinrichtungen seitlich beweglich in der oberen Position des
Kernoberkastens angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kernunterkasten stationär ist. Die Kernunterkasteneinrichtung
ist mit einer Einrichtung zum Kippen des Kernunterkastens um
90º versehen, wobei sie ferner mit einer Einrichtung
ausgestattet ist, bei der die Gasfülleinrichtung und die
Blaseinrichtung über eine Verbindungseinrichtung lösbar miteinander
verbunden sind.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Mit dem
System einer stationären Kernunterkasteneinrichtung ist
gemeint, daß sich die Kernunterkasteneinrichtung nicht anhebt,
senkt und seitwärts bewegt, außer wenn der Kernunterkasten
ausgetauscht wird.
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Die beigefügten Zeichnungen sind ausführliche, ein Beispiel
einer erfindungsgemäßen Formmaschine darstellende Zeichnungen
sowie schematische Zeichnungen der jeweiligen
Positionsbeziehungen zwischen den Hauptbauteilen, die während eines
Arbeitsablauts dargestellt sind.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Formmaschine;
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Maschine aus Fig. 1;
und
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Fig. 3-14 sind ausführliche und schematische Ansichten,
die den Arbeitsablauf der Formmaschine
darstellen.
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In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 einen
Kernunterkasten und Bezugszeichen 2 einen Kernoberkasten. Der
Kernunterkasten 1 ist lösbar mit einer bekannten Klemmeinrichtung am
unteren Ende einer Führungsstange befestigt, die von einem am
oberen Rahmen des Maschinenrahmens angeordneten Hubzylinder 3
angetrieben wird. Bezugszeichen 4 bzw. 5 bezeichnen einen
Blaskopfwagen und einen Gasfüllwagen. Die Wagen 4 und 5 sind so
eingerichtet, daß sie sich durch Betätigung eines
querverlaufenden Zylinders 11 auf einer in Fig. 2 dargestellten und an
der unteren Seite des oberen Rahmens 18 aufgehängten Schiene 7
seitlich bewegen. Der Blaskopfwagen 4 und der Gasfüllwagen 5
sind an ihren einander zugekehrten Seiten über eine
Kupplungseinrichtung, wie ein in Fig. 1 dargestellter Verbindungsbolzen
6, lösbar miteinander verbunden, wobei der Verbindungsbolzen 6
aus dem Blaskopfwagen 5 gelöst wird und sich nur die
Gasfülleinrichtung 5 hochbewegt, wenn der Kernunterkasten 1 nach oben
fährt (zusammen mit dem Gasfüllwagen).
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Fig. 1 und 2 zeigt neben den obengenannten die folgenden
Hauptbauteile:
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Bezugszeichen 8 ist eine zwischen einem Trichter 19 und dem
Blaskoptwagen 4 vorgesehene Sandzuführbaugruppe. Bezugszeichen
9 ist ein Blaskopt, Bezugszeichen 10 ein Gastüllkopf,
Bezugszeichen 12 ein bekannter, an einem Verbindungsrahmen 33 der
Hubführungsstange vorgesehener Druckzylinder, Bezugszeichen 13
ein Druckkopf des Druckzylinders 12, Bezugszeichen 14 ein
Blaslufttank, Bezugszeichen 15 ein Auswerferzylinder für den
Kernoberkasten, Bezugszeichen 16 ein Zylinder zum Kippen des
Kernunterkastens um 90º, Bezugszeichen 17 eine
Reinigungsvorrichtung des Kernunterkastens, Bezugszeichen 20 eine
Blasplatte, Bezugszeichen 21 ein Blasplattenspannzylinder,
Bezugszeichen 22 ein Zylinder zur Befestigung des Kernoberkastens,
Bezugszeichen 23 eine Reinigungsvorrichtung für die Blasplatte,
Bezugszeichen 24 ein Kernunterkastenspannzylinder,
Bezugszeichen 25 ein Zylinder, der zum Verstellen einer
Kernkastentransportschiene 29 beim Austausch eines Kernkastens
eingesetzt wird, Bezugszeichen 26 ein Staubtank, Bezugszeichen 27
ein Rahmen der Formmaschine bzw. Bezugszeichen 28 ein
Unterkastenauswerferzylinder zum Betätigen der Auswerfereinrichtung
für Formteile (wie Kerne).
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen horizontal
geteilten Formmaschine, die technisch wie oben beschrieben
aufgebaut ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis
14 erläutert.
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Ergänzend stellen die schematischen Ansichten Fig. 5 bis 14
schematisch und zum Teil im Schnitt die jeweiligen
Positionsverhältnisse des Arbeitsablaufes bei einem Formvorgang anhand
des Kernoberkastens, des Kernunterkastens, des Blaskopfes, des
Gasfüilkopfes etc. dar.
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Fig. 3 und 5 sind Vorderansichten der Formmaschine, wenn der
Formvorgang anfängt. Der Kernoberkasten 1 fährt in den in Fig.
3 und 5 dargestellten Zustand abwärts, indem er sich mit Hilfe
des Hubzylinders 3 nach unten bewegt und damit auf dem
Kernunterkasten 2 testgeklemmt wird. Der Gasfüllwagen 5 fährt
ebenfalls mit dem Kernoberkasten 1 abwärts, wobei er zu dem
Zeitpunkt, wenn die jeweiligen Räder des Gasfüllwagens, wie in
Fig. 2 und 6 dargestellt, gegen die Schiene 7 gepreßt werden,
gleichzeitig durch den an dem Gasfüllwagen 5 vorgesehenen
Verbindungsbolzen 6 mit dem Blaskopfwagen 4 verbunden wird.
Dieses sind die (Fest-)Klemmschritte des Kernoberkastens aus Fig.
1.
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Der Blaskopfwagen 4, welcher mit Sand aus dem Trichter 19
mittels der Sandzuführbaugruppe 8 versorgt wird, wird durch
Betätigen des querverlautenden Zylinders 11 auf den Kernoberkasten
transportiert. Zu dieser Zeit wird der daran befestigte
Gasfüllwagen 5 in eine Warteposition geschoben. Dieses sind die
in Fig. 1 und 7 dargestellten Traversierschritte des
Blaskopfes.
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Durch Betätigung des Druckzylinders 12 drückt der Druckkopf 13
den Blaskopf 9 und damit die Blasplatte 20 des Blaskopfes
gegen die Oberseite des Kernoberkasten 1. Danach wird ein an dem
oberen Rahmen 18 vorgesehenes Blasventil (nicht dargestellt)
betätigt, die in dem Blastank 14 befindliche Druckluft unter
Druck durch den Druckkopf 13 in den Blaskopf 9 geblasen und
der in dem Blaskopf 9 befindliche Formsand in die
Formkavitäten in den Kernkästen geblasen. Dann wird die Luft in dem
Blaskopf abgelassen und danach die Pressung des Blaskoptes 9
gelöst. Dieses sind die Preß- und Blasschritte aus Fig. 4 und 8.
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Durch Betätigen des querverlaufenden Zylinders 11 wird der
Blaskopfwagen 4 bewegt und in die Sandzuführposition
zurückgefahren, wenn der über den Verbindungsbolzen 6 damit verbundene
Gasfüllwagen 5 zum oberen Abschnitt des Kernoberkastens des
festgeklemmten und mit Formsand gefüllten Kernkastens
transportiert und dort angehalten wird. Dieses sind die
Traversierschritte des Gasfüllwagens aus Fig. 9.
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Durch Betätigen des Druckzylinders 12 drückt der Druckkopf 13
den Gasfüllkopf 10 gegen die obere Fläche des Kernoberkastens
1, wobei ein Härtungsgas unter Druck mit einem herkömmlichen
Verfahren in den Formsand, der in den festgeklemmten
Kernkasten gefüllt ist, eingeblasen wird, um ein Härten des
Formsandes zu ermöglichen. Dieses sind die Gasfüll- und
Härtungsschritte aus Fig. 10. In diesen Schritten wird der
Auswerferbolzen 15 in die Blasöffnung eingeführt, um die
Oberfläche des geblasenen Sandes abzugleichen.
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Während der Kernoberkasten 1 durch Betätigen des Hubzylinders
3 angehoben wirdl wird gleichzeitig der Kernauswerferzylinder
28 des Kernunterkastens 2 betätigt, um das Formteil 30 aus dem
Kernunterkasten 2 auszuwerfen, wobei der Kernoberkasten 1 von
dem Kernunterkasten 2 getrennt wird, während er das Formteil
30 trägt und in dieser Stellung hochfährt. In diesen Zeitpunkt
fährt der Gasfüllwagen 5 ebenfalls hoch. Dieses sind die
Hochfahrschritte
des Kernoberkastens und des Gasfüllwagens in Fig.
11.
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Eine den Kern aufnehmende Entladevorrichtung 31 wird unter dem
Kernoberkasten 1 eingefügt, wobei das von dem Kernoberkasten
getragene Formteil 30 durch Betätigen des in dem Gastüllwagen
5 vorgesehenen Auswerferzylinders 15 freigegeben wird, und das
Formteil 30 von der Entladevorrichtung 31 zur Entnahme
aufgenommen wird. Diese Entnahmeschritte des Formteils sind in Fig.
12 dargestellt.
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Durch Betätigen des Zylinders 16 wird der Kernunterkasten 2 um
90º (Fig. 13) gekippt und die Reinigungsvorrichtung 17 des
Kernunterkastens zum Reinigen des Kernunterkastens sowie
Einsprühen eines Formtrennmittels od.dgl. betätigt. Diese
Schritte bzgl. Kippen des Kernunterkastens um 90º, Reinigen
desselben sowie Einsprühen eines Formtrennmittels sind in Fig. 14
dargestellt. Der Kernoberkasten 1 wird durch die in der
Entladevorrichtung vorgesehene Reinigungsvorrichtung gereinigt,
wenn die Entladevorrichtung zurückgezogen worden ist.
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Der Kernunterkasten 2 wird durch Betätigen des Zylinders 16
zurückgefahren und für den nachfolgenden Formzyklus
umgestellt. Dieses ist der Rückfahrschritt des Kernunterkastens.
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Obwohl das funktionelle Beispiel für den Fall erläutert worden
ist, bei dem das Formteil (Kern) in dem Kernoberkasten
gehalten wird, ist es für Fachleute leicht nachvollziehbar, daß es
auch möglich ist, das Formteil auszuwerfen und zu entnehmen,
während es in dem Kernunterkasten verbleibt.
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Ein Beispiel des erfindungsgemäßen Formvorgangs ist oben
bezugnehmend auf einen Naßsandprozeß erläutert worden, wobei
jedoch bei der Schalenformverarbeitung außer dem nicht
erfolgenden Gasfüllschritt fast der gleiche Arbeitsablauf
ausgeführt
wird.
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Wirkungen der Erfindung:
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(1) Da die Kernunterkasteneinrichtung, die oft eine große
Größe, d.h. ein hohes Gewicht, aufweist, stationär hergestellt
ist, ist die zum Antrieb des schweren Gegenstandes benötigte
Leistung/Energie nicht länger erforderlich. Dies bedeutet, daß
eine Verringerung der laufenden Kosten erprobt werden kann.
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(2) Wenn eine Erhöhung des Maschinenzyklusses des Formvorgangs
gewünscht ist, ist es gegenwärtig überflüssig jegliche
Stoßentlastungsmittel vorzusehen, wenn die Maschine aufgrund des
Betriebs eines schweren Gegenstandes anhält.
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(3) Da der Kernunterkasten stationär ist, kann selbst ein sehr
großer Kernunterkasten aus der Höhe der Grundlinie/des Bodens
geprüft, gereinigt u.s.w. werden, ohne daß eine
Arbeitsplattform benötigt wird.
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(4) Da der Kernunterkasten ein 90º-Kippsystem aufweist, ist es
einfach den in den Kernunterkasten übrig gebliebenen Sand zu
beseitigen, und es ist möglich, ein Verstreuen des
Überschußsandes in der Formmaschine zu vermeiden. Des weiteren ist es
einfach, den Kernunterkasten durch Kippen in eine niedrige
Position zu prüfen und zu reinigen.