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Selbsttätige Formanlage für die Herstellung von Sandformen in Gießereibetrieben
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Formanlage für die Herstellung
von Sandformen in Gießereibetrieben, bei der zwischen den parallellaufenden Trumen
einer umlaufenden, die Formkasten transportierenden Standbahn wenigstens je eine
Formmaschine für die Ober- und Unterkästen angeordnet ist und bei der für den Transport
der Forskastenhälften von einem Trum zur Formmaschine und von da zum anderen Trum
der Standbahn Hebezeuge vorgesehen sind, die auf einer obenliegenden Traverse quer
verfahrbar sind.
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Bei einer derartigen bekannten Formanlage ist zwischen jedem Trum
der Standbahn und jeder Formmaschine eine Rollenbahn vorgesehen, auf denen die Formkastenhälften
quer zur Bewegungsrichtung der Standbahn verschiebbar sind. Die Hebezeuge dienen
bei dieser Anlage lediglich zum tYbersetzen der leeren Formkastenhälften von der
Standbahn auf die Rollenbahn zur Formmaschine bzw. der fertigen Forrnkastenhälften
von der von der Formmaschine kommenden Rollenbahn auf die Standbahn. Zwischen der
Formmaschine für die Unterkästen und der die fertigen Unterkästen transportierenden
Rollenbahn ist bei dieser Formanlage noch eine besondere Einrichtung zum Drehen
der fertigen Unterkästen vorgesehen.
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Diese Ausbildung macht die Anlage vielteilig, kompliziert und störungsempfindlich.
Als besonders nachteilig hat sich dabei noch der Transport der fertigen Formkastenhälften
mittels einer Rollenbahn erwiesen.
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Außerdem erfordert diese Anlage verhältnismäßig viel Platz, der in
Gießereibetrieben. oftmals nicht zur Verfügung steht.
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Durch die Erfirldung soll daher die Aufgabe gelöst werden, die Herstellung
von Sandformen in einer selbsttätigen Formanlage und die Formanlage selbst in noch
weitergehendem Maße als bisher zu vereinfachen und dadurch die Zeit zu verkürzen,
die für das Abuehmesl der leeren Formkastenhälften, das Füllen mit Formsand, das
Verdichten des Formsandes und das Absetzen der fertigen Formkastenhälften bisher
erforderlich war.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Hebezeug
für das Abnehmen der leeren Fcrmkastenhälften von einem Trum der Standbahn und das
Zubringen zur Formmaschine als ein auf der Traverse querverfahrbares Leerkastengerät
ausgebildet ist, mit dem ein MefS und Füllbehälter für den Formsand, ein Füllrahmen
für das Einfüllen des Formsandes in die Formkastenhälften sowie ein Profflabstreifer
für den Formsand verbunden sind, während das Hebezeug für das Abnehmen der fertigen
Fonmkastenhilften von der Formmaschine und das
Zubringen zum anderen Trum der Standbahn
als ein auf der gleichen Traverse querverfahrbares Fertigkastengerät ausgebildet
ist, das mit einem Preßhaupt zum Pressen des eingefüllten Formsandes zusammenarbeitet
und mit einer Kastenwendevorrichtung für die Unterkästen bzw. einer Kastenverklammerungsvorrichtung
für die Oberkästen verbunden ist, und daß für die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge
eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, durch die der Beginn jedes folgenden Arbeitsganges
in Abhängigkeit von der ordnungsgemäßen Beendigung der vorhergehenden Arbeitsgänge
sowohl für das Leerkastengerät als auch für das Fertigkastengerät für sich gesteuert
ist, die ihrerseits nur gemeinsam oder nachein ander in derselben Richtung quer
verfahrbar sind.
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Die Anordnung von zwei auf der gleichen Traverse querverfahrbaren
Hebezeugen gibt die Möglichkeit, die einzelnen Arbeitsgänge so aufeinander abzustimmen,
daß eine wesentliche Zeitersparnis erreicht werden kann. Sowohl das Leerkastengerät
als auch das Fertigkastengerät sind dabei mit Einrichtungen verbunden, durch die
sämtliche Arbeiten für die Herstellung fertiger Formen während des Bewegungsablaufes
durchführbar sind.
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Im einzelnen ist vorgesehen, daß der Füllbehälter des Leerkastengerätes
während des Abnehmen der leeren Formkastenhälfte von der Standbahn mit einer abgemessenen
Menge Formsand beschickbar ist und daß der benötigte Formsand durch ein in bekannter
Weise oberhalb der Traverse angeordnetes Transportband einer über dem die leeren
Formkasten tragenden
Trum der Standbahn angeordneten Zumeßvorrichtung
zuführbar ist und daß der Füllrahmen vom Leerkastengerät vor dem Entleeren des Formsandes
in die Formkastenhälfte auf die auf der Formmaschine abgesetzte Leerkastenhälfte
aufsetzbar und nach dem Einrütteln des Formsandes von der Formkastenhälfte abnehmbar
ist.
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Durch den amLeerkastengerätangeofdnetenProflabstreifer wird bei der
Querbewegung des Leerkastengerätes zu dem die Leerkastenhälften heranfiihrenden
Trum der Standbahn der Überschuß des in die Formkastenhälfte auf der Formmaschine
eingerättelten Sandes abgestreift. Dabei ist der Profflabstreifer während dieser
Bewegung durch ein Kurvenlineal auf und ab beweglich, so daß durch entsprechende
Ausbildung des Abstreiferprofils und des Kurvertineals jede beliebige Obertlächengestalt
des im Kasten befindlichen Sandes erzielt werden kann. Während der Querbewegung
des Leerkastengerätes zur Fornunaschine hin wird durch die am Leerkastengerät angebrachten
Blasdüsen die Formplatte saubergeblasen.
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Erfindungsgemäß ist mit dem Fertigkastengerät ein Preßzylinder verbunden,
in dem außer dem Kolben für das Preßhaupt ein weiteres Kolben für eine Stütze angeordnet
ist, durch die der Preßzylinder während des Preßvorganges gegen einen festen Anschlag
abgestützt ist.
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Zweckmäßigerweise besitzen das Leerkastengerät und das Fertigkastengerät
je einen zwei Arme aufweisenden Kastengreifer, der durch zwei Kolbenstangen von
pneumatischen Kraftkolben in lotrechter Richtung verfahrbar ist, wobei an den freien
Enden der Arme in waagerechter Richtung wirkende Pneumatikzylinder angeordnet sind,
deren einander zugewendete Kolbenstangenenden je einen Teil einer Lagerschale aufweisen,
welche von der Seite her unter die an den Kasterdiälften angeordneten Lagerzapfen
greifen. Die Lagerschalenteile weisen zweckmäßig eine kegelige Schulter auf, die
an den kegelstumpfförmigen Enden der Lagerzapfen zur Anlage kommen. Außerdem weist
jeder Lagerzapfen einen senkrecht verlaufenden Schlitz auf, in den ein oberhalb
des querverschiebbaren Lagerschalenteils angeordnetes Kupplungselement mit schraubenzieherartig
abgeflachtem Ende eingreift.
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Beim Fertigkastengerät für die Oberkästen sind diese Kupplungselemente
fest angeordnet, so daß sie den fertigen Oberkasten gegen Drehung sichern. Beim
Fertigkastengerät für die Unterkästen dagegen sind die Kupplungselemente um eine
horizontale Achse drehbar angeordnet, wobei wenigstens eines der Kupplungselemente
über einen Winkelweg von 1800 ant treibbar ist, um den Kasten zu wenden. Als Antrieb
dient zweckmäßigerweise ein pneumatisch betätigter Kurbeltrieb. Außerdem sind die
Kupplungselemente vorteilhafterweise in ihren Grenzlagen durch verstellbare Anschläge
fixiert.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, für die in lotrechter Richtung
verfahrbaren Kastengreifer Zentriervorrichtungen vorzusehen, die aus fest angeordneten,
an ihren Enden konischen Stiften bestehen, die in Bohrungen in den Kastengreiferu
eintreten.
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Zum Vorzentrieren der Leerkastenhälften ist beiderseits des die Leerkastenhälften
transportierenden Trums der Standbahn eine Einrichtung vorgesehen, die aus querverschiebbaren,
an ihren Enden schraubenzieherartig abgeflachten Bolzen besteht, welche in die senkrecht
verlaufenden Schlitze in den Lager-
zapfen der Kästen eintreten, und für die Unterkästen
sind weiterhin Niederhalter vorgesehen, welche an den Unterkästen angeordnete Leisten
während des Abhebens der Oberkästen übergreifen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ansicht der
erfindungsgemäßen Formvorrichtung für die Oberkästen, teilweise im Schnitt, in einer
bestimmten Arbeitsstellung, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht der Formvorrichtung
für die Unterkästen in einer anderen Arbeitsstellung; Fig. 3 zeigt einen senkrechten
Schnitt in schematischer Darstellung durch die Enden der Kastengreifer für die Oberkästen,
Fig. 4 einen der Fig 3 entsprechenden Schnitt für die Unterkästen mit der Wendevorrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3 zusammen mit einer schematischen
Darstellung der Vorzentriereinrichtung.
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Fig. 1 und 2 zeigen die beiden im wesentlichen gleich ausgebildeten,
in der Bewegungsrichtung der Standbahn hFintereinanderliegenden Formvorrichtungen
für die Oberkästen (Fig. 1) und die Unterkästen (Fig. 2). Auf je einer obenliegenden
Traverse 1 sind zwei Hebezeuge gemeinsam oder nacheinander in der gleichen Richtung
quer verfahrbar. Zu ihrem Antrieb dienen pneumatische Kraftkolben 2. Im Fahrbereich
der beiden Hebezeuge liegen die Trume 3 und 4 einer umlaufenden Standbahn, wobei
das Trum 3 die Leerkastenhälften 5, 6 anliefert, während das Trum 4 die fertigen
Formkastenhälften abtransportiert.
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Zwischen den beiden Trumen 3 und 4 ist sowohl für die Oberkästen
5 als auch für die Unterkästen 6 je eine Fornunaschine 7 fest angeordnet, die in
bekannter Weise eine Formplatte8 mit nicht dargestellten Rüttelvorrichtungen aufweist.
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Das zwischen dem Trum 3 und der Formmaschine 7 querverfahrbare Leerkastengerät
ist mit9 und das zwischen der Fornunaschine 7 und dem Trum 4 verfahrbare Fertigkastengerät
mit 10 bezeichnet.
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In Fig. 1 ist eine Arbeitsstellung der Formvorrichtung für die Oberkästen
dargestellt, bei der das Leerkastengerät einen leeren Oberkasten 5 vom Trum 3 der
Standbahn abnimmt, während gleichzeitig das Fertigkastengerät 10 einen bereits auf
die Formmaschine 7 aufgesetzten und mit Sand gefüllten OberkastenSa bearbeitet.
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Oberhalb der Standbahn 3 ist ein Transportband 11 angeordnet, das
einen mit dem Leerkastenigerät 9 verbundenen Meß- und Füllbehälter 12 mit Formsand
beschickt. In dieser Stellung ist das zwei aufeinandergesetzte Formkastenhälften
5 und 6 tragende Trum 3 der Standbahn zum Stillstand gekommen und eine beiderseits
des Trums 3 angeordnete Einrichtung 13 zum Vorzentrieren der Leerkastenhälften 5,
6 in Tätigkeit getreten, wie später noch im einzelnen beschrieben werden wird.
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Sowohl das Leerkastengerät 9 als auch das Fertigkastengerät 10 besitzen
einen zwei Arme 14 aufweisenden Kastengreifer, der durch zwei Kolbenstangen von
pneumatischen Kraftkolben 15 in lotrechter Richtung verfahrbar ist, wobei an den
freien Enden der Arme in waagerechter Richtung wirkende Prreumatikzylinder 16 angeordnet
sind (vgl. Fig. 3 und 4), deren einander zugewendete Kolbenstangenenden 17 je als
Teil einer Lagerschale ausgebildet sind,
welche von der Seite her
unter die an den Kastenhälften angeordneten Lagerzapfen 18 greifen können, wie dies
insbesondere aus Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist.
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Die Lagerschalenteile weisen je eine kegelige Schulter 19 auf, die
an den kegelstumpfförmigen Enden 20 der Lagerzapfen 18 zur Anlage kommen. Oberhalb
der querverfahrbaren Lagerschalerteile 17 sind Kupplungselemente 21 angeordnet,
die mit einem schraubenzieherartig abgeflachten Ende in senkrechte Schlitze 22 in
den Lagerzapfen 18 eingreifen können.
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Beim Fertigkastengerät für die Oberkästen 5 sind diese Kupplungselemente
21 nichtdrehbar angeordnet (Fig. 3), während sie beim Fertigkastengerät für die
Unterkästen drehbar gelagert sind. Wenigstens eines der beiden Kupplungselemente
(Fig. 4) kann in diesem Falle mit Hilfe eines Kurbeltriebes 23 um 1800 gedreht werden,
um den fertigen Unterkasten, nachdem er von der Formplatte abgenommen ist, zu wenden.
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Als Antrieb für den Kurbeltrieb dient ein pneumatischer Kraftkolben
24.
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Während der Meß- und Füllbehälter 12 des Leerkastengerätes 9 mit
Formsand beschickt wird (Fig. 1), wird der Kastengreifer nach unten gefahren, wobei
seine beiden Arme 14 mit an ihrem unteren Ende angeordneten Bohrungen 25 über fest
angeordnete Zentrierstifte 26 greifen, so daß ihre genaue Lage ge sichert ist. Die
Lagerschalenteile 17 sind dabei noch zurückgezogen. Die Kupplungselemente 21 greifen
aber von oben her in die Schlitze 22 der Lagerzapfen 18 ein. Sobald der Kastengreifer
ganz ausgefahren ist, werden die Lagerschalenteile durch die Pneumatikzylinder 16
unter die Lagerzapfen 18 geschoben.
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Durch die Anlage der kegeligen Schulter 19 an den kegelstumpfförmigen
Enden 20 der Lagerzapfen und die in die Schlitze 22 eingreifenden Kupplungselemente
wird der Kasten sicher gefaßt.
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Die obenerwähnte Vorzentriereinrichtung 13 besteht aus Kupplungselementen,
die ähnlich ausgebildet sind wie die oben beschriebenen, nur sind diese Kupplungselemente
quer verschiebbar und mit stärker abgeflachten Enden versehen. Sie werden, nachdem
die Standbahn stillgesetzt worden ist, durch eine pneumatische Einrichtung 27 gegeneinandergeschoben
und greifen dabei in die Schlitze 22 der Lagerzapfen ein und drücken damit die Formkastenhälften
5, 6 in die richtige Lage. Hier nicht dargestellte Niederhalter können ebenfalls
quer verschiebbar angeordnet sein.
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Sie übergreifen an den Unterkästen 6 angeordnete Leisten, so daß
diese beim Hochheben der Oberkästen 5 festgehalten sind.
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Während des oben beschriebenen Vorganges hat das über der Formmaschine
7 stehende Fertigkastengerät 10, das einen Preßzylinder 30 trägt, mit seinem Preßhaupt
31 den in den Formkasten 5 a auf der Formplatte eingerüttelten Formsand festgepreßt.
Das Preßhaupt 31 ist am Ende einer Kolbenstange des Preßzylinders 30 angeordnet,
in dem ein weiterer Kolben vorgesehen ist, dessen Kolbenstangenende 32 sich während
des Preßvorganges gegen einen festen Anschlag 33 abstützt, so daß die Traverse 1
mit dem Preßdruck nicht belastet ist. Im Anschluß an den Preßvorgang werden auch
beim Fertigkastengerät die beiden Arme 14 nach unten bewegt und die Lagerschalenteile
17 unter die Lagerzapfen 18 geschoben Dann wird vom Leerkastengerät 9 der Leerkasten
5 und vom Fertigkastengerät 10 der gefüllte Formkasten 5 a durch lotrechtes Verfahren
der Kastengreifer hochgehoben, und anschließend werden sowohl
das Leerkastengerät
als auch das Fertigkastengerät in Fig. 1 nach links verfahren. Beim Anheben des
fertigen Kastens 5 a von der Formplatte wird durch eine nicht dargestellte Vibrationsvorrichtung
ein einwandfreies Lösen der Sandform von der Formplatte sichergestellt. In gleicher
Weise arbeitet auch die Formvorrichtung für die Unterkästen 6. Während des Querverfahrens
nach links tritt bei der Formvorrichtung für die Unterkästen die Kastenwendevorrichtung
23, 24 in Tätigkeit, so daß der Kasten 6 a gewendet wird, wie dies in Fig. 2 angedeutet
ist.
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Am Leerkastengerät 9 sind Blasdüsen 35 angeordnet, die während der
Querbewegung nach links die nunmehr frei liegende Formplatte 8 der Formmaschine
7 sauberblasen.
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Wenn beide, das Leerkastengerät 9 und das Fertigkastengerät 10, die
in Fig. 2 dargestellte Endlage erreicht haben, werden die Kastengreifer erneut nach
unten ausgefahren, wodurch bei beiden Formvorrichtungen je ein Leerkasten s bzw.
6 auf die Formplatte 8 der Formmaschine 7 aufgesetzt wird. Der fertige Unterkasten
6 a wird nach Wendung auf das Trum 4 der Standbahn abgesetzt, während der fertige
Oberkasten 5 a auf den vom Trum 4 herangebrachten fertigen Unterkasten 6 a aufgesetzt
und gegebenenfalls mit diesem verklammert wird.
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Am Leerkastengerät9, das nun über der Formmaschine steht, ist ein
absenkbarer Füllrahmen 36 angeordnet, der nunmehr auf den Leerkasten aufgesetzt
wird. Danach werden die bisher den Maß- und Füllbehälter 12 nach unten abschließenden
Entleerungsklappen 37 durch Ausfahren der Kolbenstangen von pneumatischen Kraftkolben
38 geöffnet, so daß der Formsand in den auf der Formplatte 8 aufgesetzten leeren
Kasten hineinfallen kann. Gleichzeitig tritt eine in der Formmaschine 7 angeordnete
Rüttelvorrichtung in Tätigkeit, die den Formsand in den Leerkasten einrüttelt. Vor
Beginn des Rüttelvorganges wurden bereits die Lagerschalenteile 17 zurückgezogen.
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Der in senkrechter Richtung gefederte Füllrahmen 36 bleibt aber während
des Rüttelvorganges auf dem Leerkasten aufgesetzt. Nach Beendigung des Rüttelvorganges
werden der Kastengreifer und der Füllrahmen 36 nach oben gefahren, wobei gleichzeitig
auch die Entleerungsklappen 37 wieder geschlossen werden. In der Zwischenzeit sind
auch die Lagerschalenteile 17 beim Fertigkastengerät zurückgezogen worden und der
Kastengreifer wieder hochgefahren worden.
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Nun werden sowohl das Leerkastengerät als auch das Fertigkastengerät
wieder nach rechts gefahren, wobei ein am Leerkastengerät angebrachter Profilabstreifer
40 den in den Formkasten auf der Formatmaschine eingerüttelten Formsand bei der
Querbewegung des Leerkastengerätes abstreift. Mit Hilfe einer Kurvensteuerung 41
kann dem' Profilabstreifer 40 während der Querverschiebung eine Auf- und Abbewegung
erteilt werden, wadurch es möglich ist, der Formsandobertiäche ein bestimmtes Profil
zu geben.
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Im allgemeinen wird die Formsandoberfläche gegen die Mitte des Formlcastens
zu ausgehöhlt, damit beim anschließenden Pressen des Formsandes an den Formkastenrädern
eine höhere Verdichtung des Formsandes eintritt.
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Wenn das Leerkastengerät und das Fertigkastengerät durch die Querverschlebung
nach rechts wieder die in Fig. 1 bezeichnete Lage erreicht haben, tritt beim Fertigkastengerät
der Preßsteinpei 31 in Tätigkeit,
um den Formsand festzupressen,
während das Leerkastengerät von der inzwischen um einen Takt weiterbewegten Standbahn
einen neuen Kasten aufnimmt.
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Die automatische Formanlage besteht aus zwei in der Bewegungsrichtung
in der Standbahn hintereinanderliegenden Vorrichtungen wie sie soeben beschrieben
worden sind. In der einen werden die Oberkästen geformt, wie dies in Fig. 1 dargestellt
ist. Die von dem Trum 3 abgenommenen Oberkästen 5 wandern auf die Formmaschine 7
und von dort ohne Kastenwendung auf das Trum 4, wo bereits der fertiggeformte, von
der zweiten Vorrichtung hergestellte Unterkasten 6 a antransportiert worden ist.
Oberkasten und Unterkasten werden dann vom Fertigkastengerät der ersten Vorrichtung
zur fertigen Form vereinigt und gegebenenfalls durch eine nicht dargestellte Verklammerungseinrichtung
miteinander verklammert.
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Bei der in der Laufrichtung des Trums 3 der Standbahn hinter der
Oberkastenformvorrichtung liegenden Unterkastenformvorrichtung werden in der beschriebenen
Weise die Unterkästen 6 von dem Trum 3 der Standbahn abgenommen, zur Formmaschine
7 gebracht, gefüllt und unter Kastenwendung auf das Trum 4 abgesetzt, von wo aus
sie beim nächsten Takt der Standbahn in die Ebene der Oberkastenformvorrichtung
gebracht werden, die auf den Unterkasten 6 a den Oberkasten 5 a aufsetzt.
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Der Arbeitsablauf ist durch eine an sich bekannte Folgesteuerung
sichergestellt. Jeder folgende Arbeitsgang kann durch eine solche Steuerung erst
dann beginnen, wenn der oder die vorhergehenden Arbeitsgänge ordnungsgemäß zu Ende
gebracht worden sind.
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Sowohl das Fertigkastengerät als auch das Leerkastengerät besitzen
eine Steuerung der Arbeitsabläufe, die unabhängig von der Steuerung der Arbeitsfolge
im anderen Gerät ist. Jedoch sind die Querbewegungen der beiden Geräte in geeigneter
Weise gegeneinander blockiert. Auch ist dafür gesorgt, daß die gesamte Anlage stillgesetzt
wird, wenn irgendein Arbeitsgang wegen irgendeiner Störung nicht zu Ende geführt
werden konnte.