DE1265350B - Blasmaschinen zum Herstellen von Giessereiformen und -kernen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B22c

Deutsche Kl.: 31 bl - 25/00

Nummer: 1265 350

Aktenzeichen: O 8886 VI a/31 bl

Anmeldetag: 26. Juli 1962

Auslegetag: 4. April 1968

Die Erfindung betrifft eine Blasmaschine zum Herstellen von Gießereiformen und -kernen aus wärmehärtenden Binder enthaltender Formmasse, mit einem Formmassebehälter, dessen unteres Ende als Blaskopf ausgebildet ist, an dem der zu füllende Formoder Kernkasten anzuklemmen ist, und mit Heizvorrichtungen zum wenigstens teilweisen Aushärten der Formmasse nach dem Trennen des Form- oder Kernkastens vom Blaskopf.

Das Herstellen von Gießereiformen mit bekannten Maschinen unter Verwendung von Furanbindern hat bisher erhebliche Schwierigkeiten bereitet, so daß die Vorteile dieser Binder nicht in der gewünschten Weise nutzbar gemacht werden konnten. Der Vorteil dieser Binder liegt in einer außerordentlich kurzen Abbindezeit in der Gegenwart von Wärme. Als Binder kommt beispielsweise ein Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz in Frage, der mit Furfurylalkohol versetzt ist. Dieser Binder wird mit Sand und einer milden Säure vermischt, wobei die Säure als Härtemittel wirkt. Die Anwesenheit des Furfurylalkohol in dem Kunstharz ermöglicht eine milde exotherme Reaktion zwischen dem Säurekatalysator und dem Alkohol in Gegenwart von Wärme. Die Reaktion geht im allgemeinen bei Raumtemperatur sehr langsam vonstatten. Wenn jedoch die Mischung in einen heißen Kernkasten eingeblasen wird, wird die wärmehärtende, exothermische, chemische Reaktion eingeleitet, welche die Sandkörner in einen harten Kern zusammenbindet. Auf diese Weise können die geblasenen Kerne bzw. Formen bereits vor dem endgültigen Aushärtungsprozeß aus der Maschine herausgenommen werden. Der Aushärtvorgang braucht nur so weit fortgeschritten zu sein, daß die Herausnahme der Formen aus dem Formkasten ohne Schaden vonstatten gehen kann.

Der Vorteil der schnellen Abbindezeit des Furanharzbinders in Gegenwart von Wärme schließt gleichzeitig einen beträchtlichen Nachteil ein. Durch die Wärme, die für das Aushärten der Formmasse im Formkasten aufgebracht wird, wird gleichzeitig auch Einfluß auf die noch im Formmassebehälter befindliche Formmasse ausgeübt, d. h. auch in dieser bereits ein beschleunigter Abbindevorgang ausgelöst. Es kommt daher darauf an, die Wärmequelle möglichst entfernt von dem Sandbehälter am Formkasten wirksam werden zu lassen. Hierbei kann man sich in der Weise helfen, daß der Formkasten aus der Blasmaschine herausgenommen und zu einem Ofen geführt wird. Ein derartiges Vorgehen beansprucht außerordentlich viel Zeit, einen erheblichen Platzbedarf und zudem eine Vielzahl von Formkästen für Blasmaschinen zum Herstellen
von Gießereiformen und -kernen

Anmelder:

The Osborn Manufacturing Company,

Cleveland, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. G. Liedl, Patentanwalt,

8000 München 22, Steinsdorfstr. 22

Als Erfinder benannt:
Edmond Keith Hatch,
Brecksville, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. Juli 1961 (127 300) —

eine einzige Kernblasmaschine, damit die Zeitspanne von der Herausnahme des Formkastens aus der Maschine und dem endgültigen Ausstoßen der Form nach ihrer Aushärtung aus dem Formkasten zum Auffüllen weiterer Formkästen ausgenutzt werden kann. So sind beispielsweise die Formkästen an den Enden der Speichen eines Drehkreuzes gehalten, das absatzweise gedreht wird und dabei die einzelnen Formkästen nacheinander verschiedenen Stationen zuführt, und zwar zunächst einer Station zum Vorheizen der Formen, einer Station zum Einfüllen von Formmasse, einem Ofen und schließlich einer Stelle, an der die Sandform von dem Modell gelöst wird. Es bedarf keines besonderen Hinweises, daß bei einer derartigen Anordnung der einzelnen Arbeitsstationen ein ganz erheblicher Platzbedarf besteht und sich ein relativ großer Materialaufwand ergibt. Diese Arbeitsweise ist daher indiskutabel.

Bei einer Maschine zur Herstellung von Gießereiformen nach dem Formmaskenverfahren wird der Formkasten nicht in einen Ofen geschoben, sondern der Ofen in eine Stellung über den Formkasten gebracht. Bei dieser Maschine befindet sich der Formmassebehälter unterhalb der Formplatte. Um Formmasse auf die vorgeheizte Formplatte zu bringen, wird diese um 180° geschwenkt, mit der Oberseite des Formmassebehälters verriegelt und dann mit diesem zusammen wieder um 180° geschwenkt, wobei dann der Sand auf die Formplatte fällt. Nachdem sich

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unter der Hitze eine Formmasseschicht über der wesentlich herabgesetzt. Es ergeben sich außerordent-Formplatte verfestigt hat, erfolgt eine erneute lieh kurze Arbeitswege, da der Formkasten hier an Schwenkung um 180°, wobei die überschüssige Form- Ort und Stelle bleiben kann; er wird nur gehoben, masse wieder in den Behälter zurückfällt, und um in Arbeitskontakt mit dem Formmassebehälter schließlich eine Rückschwenkung, wonach der Heiz- 5 oder dem Heizkopf zu kommen, und der Arbeitsvorkopf in Stellung über die Formplatte geschoben wird. gang läßt sich dazu ausnutzen, den Formkasten um Durch die Anordnung des Formmassebehälters 180° zu drehen, um eine fertige Form aus dem unterhalb der Formplatte sind nicht nur eine Reihe Kasten herauszulösen. Im Arbeitstakt von etwa von zeitraubenden Manövern erforderlich, es ergibt 15 Sekunden kann auf diese Weise z. B. ständig ein sich zudem der Nachteil, daß die ausgehärtete Form io fertiger Formkern ausgestoßen werden. Eine Wärmenur nach oben vom Formkasten abgehoben werden einwirkung von der Heizvorrichtung auf den Formkann und dann praktisch von Hand aus der Maschine massebehälter ist praktisch ausgeschlossen, da beide herausgehoben werden muß. Teile stets in größerem Abstand voneinander gehal-

Zum andern ist eine Blasmaschine zum Herstellen ten werden können.

von Formmasken bekannt, wobei die Modellplatten 15 Zweckmäßigerweise sind der Heizkopf und der auf horizontalem Weg durch verschiedene nebenein- zug- und schubfest mit diesem verbundene Formanderliegende Behandlungsstationen hindurchgeführt, massebehälter durch einen Hubkolben längs einer dann angehoben und wieder zurücktransportiert wer- gemeinsamen Führung verschiebbar und daher ständen. Dabei wird die gegen einen Formmassebehälter dig auf gleichbleibendem Abstand gehalten. Die seitgeklemmte Platte um eine Schwenkachse gekippt, 20 Hch verschobene Stellung des Formmassebehälters wobei die in dem Behälter befindliche Formmasse auf kann dann zum Füllen des Behälters ausgenutzt werdas Modell fällt und unmittelbar auszuhärten beginnt, den, und zwar kann der Formmassebehälter zu dieso daß sich ein dünner Maskenüberzug bildet. Am sem Zweck oben offen und in der seitlich verschobe-Ende der im unteren Bereich der Maschine waagerecht nen Stellung mit der Schüttöffnung eines Formmassenebeneinander angeordneten Behandlungsstationen 25 bunkers fluchten.

wird die Modellplatte angehoben, in einen oberhalb Um jegliche Einwirkung des Blaskopfes auf den

der eigentlichen Maskenherstellungsvorrichtung ange- Formmassebehälter zu unterbinden, läßt sich dieser ordneten Trockenofen eingeschoben und dann wieder an den Seiten und unten mit einem Kühlwassermantel zur Ausgangsstation zurückgefördert. Dort ergibt sich umgeben.

jedoch entsprechend der großen Anzahl notwendiger 30 Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Behandlungsstationen ein außerordentlicher Herstel- Ausführungsform einer Blasmaschine gemäß der Errungsaufwand, und die Maschine nimmt unverhält- findung dient im Zusammenhang mit den Zeichnunnismäßig viel Raum und Bodenfläche ein. gen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

Zum anderen ist es bekannt, die Formmasse von F i g. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Aus-

einem unterhalb der nach unten gewandten Modell- 35 führungsform einer Form- oder Kern-Blasmaschine platte befindlichen Massebehälter auf diese aufzu- gemäß der Erfindung, welche insbesondere für eine blasen und dort so weit auszuhärten, daß sich die ge- Verwendung mit Furan-Sand-Mischungen geeigwünschte Formmaske ergibt. Bei einer ersten solchen net ist,

Ausführung sind die einzelnen Vorrichtungsteile an Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine aus Fig. 1

Auslegearmen um eine lotrechte Achse schwenkbar 40 in Blickrichtung von rechts,

angeordnet, während der Formmassebehälter gerät- F i g. 3 einen Vertikalschnitt mit einer Darstellung

fest vorgesehen ist. Hierfür wird wiederum außer- des Behälters für die Formmasse bzw. Sandmischung ordentlich viel Bodenfläche benötigt. Zum andern unter Verwendung einer bestimmten Form einer hat man diese Arbeiten auch schon in einer einzigen Blasplatte, Station durchgeführt, wobei lediglich die Modellplatte 45 F i g. 4 eine Teilansicht der Maschine aus F i g. 1 und der Formmassebehälter heb- und senkbar ange- in etwas vergrößertem Maßstab in Blickrichtung von ordnet sind. Dabei wird jedoch das Modell unmit- links, wobei bestimmte Teile der Maschine aus Deuttelbar vorgeheizt, so daß die nicht zur Maskenbildung lichkeitsgründen weggelassen sind, verwendete Formmasse nur unzureichend gegen die Fig.5 einen vergrößerten Teilschnitt mit einer

Wärmeeinwirkung geschützt werden kann. 50 Darstellung des Massebehälters und des Heizkopfes,

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Blasmaschinen die zum Zwecke einer hin- und hergehenden Beweder eingangs geschilderten Art eine Zuordnung von gung an der Oberseite der Maschine gekuppelt sind, Formbehältern und Heizkopf zu schaffen, welche die zusammen mit einem etwas modifizierten Massebe-Herstellung von Gießereiformen auf kleinstmög- hälter unterhalb der zur Anwendung kommenden lichem Raum und mit größtmöglicher Geschwindig- 55 Platte,

keit gestattet, ohne daß der Heizkopf eine vorzeitige Fig. 6 eine Draufsicht der Maschine aus Fig. 1,

Aushärtung des Bindemittels im Formmassebehälter Fig.7 einen Teilschnitt im wesentlichen entlang

hervorrufen kann. der Linie 7-7 aus Fig. 5 mit einer Darstellung der

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vor allem Einzelheiten des Heizkopfes,

dadurch gelöst, daß nach Absenken des Form- oder 60 F i g. 8 eine Teilansicht mit einer Darstellung der Kernkastens der Formmassebehälter auf waagerech- Anordnung von Gaserhitzern für den unteren Teil ten Führungen seitlich unter Formmassebunker aus- des Formkastens und

fahrbar und gleichzeitig ein mit dem Formmasse- F i g. 9 eine Ansicht der Gaserhitzeranordnung aus

behälter gekuppelter Heizkopf über den Form- oder F i g. 8 in Blickrichtung nach unten. Kernkasten einfahrbar ist. 65 Wie aus den F i g. 1 bis 6 ersichtlich, ist eine bevor-

Raum und Platzbedarf und auch die Herstellungs- zugte Ausführungsform einer Maschine gemäß der kosten sind erfindungsgemäß gegenüber Blasmaschi- Erfindung auf einem Rahmen befestigt, welcher vier nen mit vergleichbaren Arbeitsgeschwindigkeiten nach oben abstehende Schenkel 1, 2, 3, 4 von rohr-

förmigem, rechteckigem Querschnitt aufweist. Unter den Schenkeln 1 bis 4 sind Bettungsplatten 5 angeordnet, um die Maschine fest auf dem Boden 6 zu befestigen. Zwischen den Schenkeln 1 und 4 bzw. 2 und 3 erstrecken sich jeweils Querversteifungsglieder 7 und 8. Seitliche Rahmenglieder 9 und 10, in derselben Höhe angeordnet wie die Glieder 7 und 8, weisen nach auswärts gebogene Teile 11 und 12 auf und vermitteln einen starren rechteckigen Rahmen für den unteren Abschnitt der Maschine.

Das Oberteil des Rahmens ist mit Querträgern 13 und 14 versehen, wobei die Träger 13 über Platten 15 und 16 und die rohrförmigen Träger 14 über Platten 17 und 18 verbunden sind. Jede der Platten weist einen abstehenden Mittelabschnitt 19 auf (vgl. F i g. 1 und 2). Die Plattenpaare 15,16 und 17,18 überbrükken die kurzen rohrförmigen Abschnitte und vermitteln zentrale, vertikal verlaufende Öffnungen 20 und 21. Durch diese Öffnungen erstrecken sich Klemmzylinder 22 und 23, deren blinde Enden mit Drehzapfen 24 und 25 versehen sind, die ihrerseits am Kopf der Platten 15, 16 und 17, 18 befestigt sind. Auf diese Weise sind die Drehzapfen für die Klemmzylinder 22 und 23 am äußersten Ende des Maschinenrahmens abgestützt, so daß diese Einheiten die die Form oder den Kern umschließende Schale fest in ordnungsgemäßer Weise in Stellung pressen können, um so die Sandmischung einzublasen.

Etwas unterhalb der oberen Rahmenglieder und im allgemeinen parallel zu diesen sind zwei längliche, Rollen tragende Glieder 30 und 31 vorgesehen mit nach einwärts gerichteten Stützrollen 32. Die Stützrollen 32 an jeder der Führungen 30 und 31 stützen den wassergekühlten Behälter 35 und den damit verbundenen Heizkopf 36 ab und ermöglichen eine hin- und hergehende Bewegung in und außer Betriebsstellung. Der Behälter und der Heizkopf sind dabei über ein Paar von Sohwingen37, welche am besten in F i g. 5 ersichtlich sind, miteinander verbunden. Die hin- und hergehende Bewegung des Behälters und des Heizkopfes wird von einem Paar von Kolben-Zylinder-Einheiten 38 und 39 vermittelt, deren Stangen 40 und 41, wie bei 42 und 43 dargestellt, mit dem Formmassebehälter verbunden sind. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 38 und 39 sind hängend und schwenkbar unter einem U-Rohr-förmigen Rahmengestell 45 mittels Befestigungsarmen 46 und 47 gehaltert. An der Oberseite des Rahmenteiles 45 ist mittels Bügel 50 und 51 ein Paar von der Sandmischung aufnehmenden Schüttrinnen oder Speisetrichtern 48 und 49 angeordnet.

Zwischen den Innenseiten der Befestigungsplatten 16, 17 für das blinde oder obere Ende der Klemmzylinder 22 und 23 erstrecken sich quer zwei rohrförmige Rahmenglieder 55 und 56, welche das zentral in der Maschine angeordnete, mit dem Bezugszeichen 57 bezeichnete Blashaupt abstützen. Das Blashaupt 57 umfaßt zwei Blasventile 58 und 59 sowie zwei Ausstoßventile 60 und 61. Die Blasventile sind an einer Kopfplatte 62 befestigt und blasen Luft unter Druck durch das mit einer Deflektorplatte 63 versehene Rahmenglied 56 sowie durch eine Blasplatte 64. Die Luft tritt hierauf in den Behälter für die Sandmischung ein, um den darin befindlichen Sand zu fluidisieren und ihn nach außen durch die Blasdüsen 65 in den Form- oder Kernkasten zu pressen. Die dargestellte Maschine weist einen Formmassebehälter mit Zwillingskammern auf, welche das Blasen mehrfacher Hohlräume und/oder zweier getrennter Kästen und somit die Verteilung der Sandmischung über einen weiteren Bereich gestatten.

Aus F i g. 6 ist ersichtlich, daß der Oberrahmen der Maschine vollständig starr ist, wobei der U-Rahmen 45 die Schenkel 1 und 4 an einem Ende der Maschine und die rohrförmigen Rahmenglieder 55 und 56 die Platten 16 und 17 in der Mitte der Maschine verbinden, so daß die Schenkel in ordnungsgemäßer Weise mittels der unteren Querrahmenglieder 8, 9, 10, 11 und der oberen Rahmenabschnitte 13, 14, 45, 55 und 56 vertikal im Abstand gehalten sind. Wie in Fig.5 dargestellt, können Bügel70, welche die die Rollen abstützenden Glieder 30 und 31 tragen, mit Justierschrauben 71 versehen sein, welche sich gegen die Unterseite der Glieder 30 und 31 abstützen, um in ordnungsgemäßer Weise die horizontale Ausfluchtung und Höhe derselben einzustellen.

Aus den F i g. 5 und 7 ist ersichtlich, daß der Heizkopf 36 an einem Schlitten 75 befestigt ist, welcher ein U-förmiges Querrahmenglied 76 einschließt, das seinerseits in V-förmigen Seitenplatten 77 und 78 endet (vgl. Fig.2). Horizontal verlaufende Flansche 79 an den oberen Rändern der Seitenplatten 77 und 78 sind mit Rollschienen 80 ausgerüstet, welche an den oberen Seiten der an den horizontal verlaufenden Gliedern 30, 31 angeordneten Rollen 32 aufliegen. Bei der vertikal angeordneten Kolben-Zylinder-Einheit 81 ist die Fläche des Stangenendes, wie bei 82 dargestellt, an der unteren Platte des U- oder kanalförmigen Rahmengliedes 78 befestigt. Die Stange 84 erstreckt sich durch eine öffnung 83 in dieser unteren Platte und ist weiterhin, wie bei 85 dargestellt, an einem Gasverteiler- und Ausschlagrahmen 86 befestigt. Vertikale Führungsbolzen 87 und 88 sind, wie bei 89 und 90 dargestellt, mit dem Rahmen 86 verbunden, wobei sich die Bolzen durch Gleitlager 91 und 92 erstrecken, welche ebenfalls an der unteren Platte des Rahmens 76 befestigt sind. Auf diese Weise veranlaßt eine Hin- und Herbewegung der Stange 84 der Kolben-Zylinder-Einheit 81 eine vertikale Hin- und Herbewegung des Verteiler- und Ausschlagrahmens 86. Wie am deutlichsten aus F i g. 5 hervorgeht, können Anschlagschrauben 93 und 94 in von dem Rahmen 76 abstehenden Ösen 95 und 96 befestigt werden, um eine einstellbare obere Bewegungsbegrenzung für den Rahmen 86 zu vermitteln. An der Unterseite des Rahmens 86 ist mittels Schrauben 97 eine Netzplatte 98 befestigt, welche eine Reihe von öffnungen 99 wie auch transversal verlaufende Stangen 100 aufweist, an denen wiederum Ausschlagzapfen 101 angeordnet sind. Die öffnungen 99 sind in der Platte 98 in vorbedachter Weise angeordnet, um den Durchtritt von Gasflammen zu gestatten, welche von Gasbrennerdüsen 101 ausgehen. Die Düsen 102 sind an Gasverteilern 103, 104, 105, 106 und 107 angeordnet, welche ihrerseits durch eine Leitung 108 miteinander verbunden sind. Stellschrauben 109 erstrecken sich durch die Seitenwände des Rahmens 86 und dienen dazu, die Gasdüsen in entsprechende Ausrichtungen mit den Öffnungen 99 zu bringen, so daß die Gasflammen in ordnungsgemäßer Weise in Richtung auf den geblasenen Kern gerichtet sind.

Wenn, wie aus F i g. 7 ersichtlich, der Schlitten 75 unter der Wirkung der beiden Kolben-Zylinder-Einheiten 38 und 39 in Stellung gebracht ist, um den

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Kern von der Oberform abzustreifen, die Öffnungen haltenen Hülsen vermitteln ein Luftgehäuse, welches in der Oberform zu reinigen und die Gasflamme auf die Behälter, wie bei 145 und 146 dargestellt, umgibt, den Kernkasten zu richten, wird der Schlitten durch Innerhalb der Hülsenglieder 143 und 144 kann eine Befestigungsarme 112, welche an der Außenseite der Anzahl von Sieböffnungen 147 vorgesehen sein, Glieder 30 und 31 befestigt sind, von einer Aufwärts- 5 welche eine Luftverbindung zwischen den Luftgebewegung abgehalten. Justierschrauben 113 in dem hausen 145 und 146 und den Sandbehältern herstellen, oberen Abschnitt des Befestigungsarmes liegen an An den unteren Behältergliedern 140 und 141 sind

einem Vorsprung 114 der horizontalen Flansche 78 untere Blasplatten 150 und 151 befestigt, welche mit und 79 an. Die erwähnten Vorsprünge können dabei konischen Öffnungen 152 versehen sind. Diese öfidurch Schrauben 115 an den Flanschen befestigt sein. io nungen kommunizieren mit den Blasdüsen 65, durch Wenn daher die Kolben-Zylinder-Einheiten 38 und welche die Sandmischung aus dem Behälter ausge-39 den Schlitten 75 in Stellung gebracht haben, um stoßen wird. Wie in F i g. 3 dargestellt, sind zwischen die Gasdüsen 102 und die Ausschlagzapfen 101 in den Platten 150 und 151 und den Blasdüsen Wasser-Betrieb zu setzen, liegt der Vorsprung 114 unter der mantelplatten 154 und 155 angeordnet. In Fig.5 ist Spitze der Justierschraube 113 und vermittelt so einen 15 der Wassermantel in den Blasplatten eingeschlossen, Anschlag für den Schlitten, so daß die Kolben- wobei das Wasser durch die Plattenöffnungen 156 in Zylinder-Einheit 81 den Schlitten nicht von Rollen Zirkulation versetzt wird. Der gesamte Behälterauf-132 abhebt. bau ist weiterhin von Wassermänteln 157 und 158

Bezüglich des Formmassebehälters, der hier als an der Vorder- und Rückseite sowie von Mänteln Doppelbehälter 35 dargestellt ist, ist ersichtlich, daß 20 159 und 160 in den anderen Seiten des Behälters umdie Schwinge 37 den Schlitten 75 des Hauptes 36 und geben.

den Schlitten 120 für den Massebehälter miteinander Da die Stangen 40 und 41 der Verschiebezylinder

verbindet. Dieser Schlitten ist mit horizontalen 38, 39 schwenkbar mit Vorsprüngen 161 und 162 am Flanschabsohnitten 121 und 122 versehen, welche mit Behälterschlitten verbunden sind, ist leicht einzu-Schienen versehen sind, die ihrerseits an der Ober- 25 sehen, daß eine Hin- und Herbewegung der Zylinder seite der Rollen 132_r in derselben Weise wie die 38 und 39 eine gleichzeitige Verschiebung des Behäl-Schienen 80 des Schlittens 75 auf der Oberseite der ters 35 und des Heizkopfes 36 veranlaßt, wobei sich Rollen 32, aufliegen. Die Ober- oder Hauptplatte 123 der Behälter aus der in F i g. 1 mit ausgezogenen des Schlittenaufbaues weist zwei Öffnungen 124 und Linien dargestellten Blasstrahlung in die bei 163 mit 125 auf, welche mit Ausstoßöffnungen 126 und 127 30 strichpunktierten Linien dargestellte Stellung verin der Blasplatte 64 des Blashauptes ausgerichtet schiebt. Wenn der Behälter so in Stellung gebracht werden können. An der Oberseite der Platte 123 ist ist, wird der Heizkopf 36 direkt über die Oberform eine Verschleiß- oder Abschliffplatte 128 befestigt, gebracht, um sowohl eine Gasflamme auf die Oberweiche zwei mit den Öffnungen 124 und 125 in der seite des Formkastens zu richten als auch den Kern Platte 123 ausgefluchtete Öffnungen aufweist. Wie 35 von der Oberform abzustreifen, wobei gleichzeitig die klar aus Fig. 5 ersichtlich, erstreckt sich diese Platte darin befindlichen Blasöffnungen gereinigt werden. 128 in der Laufrichtung des Behälters und liegt unter Wie in F i g. 4 und 5 dargestellt, ist jeder der

Füllringen 129 und 130 (vgl. Fig. 4), die ihrerseits Schütttrichter 48 und 49 für dieselbe Mischung weiunter den Sohütttrichtern 48 und 49 angeordnet sind. terhin mit Wassermänteln 165 und 166 ausgerüstet. Wie aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich, weist die 40 Ferner sind auch die jeweiligen Füllringe mit Wasser-Platte 123, welche die Verschleißplatte 128 abstützt, mänteln 167 und 168 versehen. Auf diese Weise wird einen Rahmenabschnitt 131 auf, der unter der Ver- sowohl der innerhalb der Schütttrichter 48, 49 verschleißplatte 128 verläuft. Wie beispielsweise aus mischte Sand wie auch der in dem Behälter ver-F i g. 4 hervorgeht, reichen die Flanschabstützungen mischte Sand ständig von einem Wasser-Schutzman-121 und 122 über die ganze Länge der Platte 123 und 45 tel abgedeckt. Dies verhütet, daß die bei der Aushärderen Rahmenvorstoß 131, um den Behälteraufbau tung der Sandmischkerne angewandte Hitze vorzeitig fest auf den Rollen 32 abzustützen. Unterhalb der irgendwelche in dem Behälter verbleibende Sand-Öffnungen 124 und 125 in der Rahmenplatte 123 des mischung aus den Schütttrichtern 48 und 49 absetzt. Behälterschlittens sind obere Behälterglieder 133 und Weiterhin gewährleistet auch die Verschiebung des von allgemein zylindrischer Form befestigt, 50 Behälters von dem erhitzten Formkasten weg in eine welche durch Schrauben 135 mit dem Glied 123 ver- seitlich gelegene Füllstellung während der Erhitzung bunden sind. Diese Behälterglieder weisen ausgewei- des Kastens, daß sich die Formmasse in dem Behälter tete, obere Enden, wie bei 136 und 137 dargestellt, nicht vorzeitig absetzt.

auf, deren innere Durchmesser mit ringförmigen Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, können quer

Nuten 138 und 139 in dem Rahmenglied 123 eng 55 verlaufende, rohrförmige Rahmenglieder 175 und übereinstimmen. Diese Nuten umgeben jeweils die 176 an den Schenkeln 1, 2, 3 und 4 befestigt sein. Öffnungen 124 und 125. Untere Behälterglieder 140 Diese Rahmenglieder stützen Arme 177 und 178 ab, und 141 sind mittels Schrauben 142 an den jeweiligen welche Ausrichtbolzen 179 und 180 der Oberform C oberen Behältergliedern gehaltert. Wie in F i g. 5 dar- aufnehmen. Die Oberform C bildet in der dargestellgestellt, erweitern sich die unteren Behälterglieder 60 ten Ausführangsform die Abdeckung oder den Ober- und 141 in Laufrichtung des Behälters, um die abschnitt des Formkastens. In der Oberform können ausgeblasene Sandmischung über ein weites Gebiet Schablonen 182 angeordnet werden, welche von zu verteilen. Kernkasten 183 und 184 oder der unteren Hälfte des

An der Oberseite der unteren Behälterglieder 140 Formkastens aufgenommen werden. Die Kern- oder und 141 sind Hülsen 143 und 144 befestigt, welche 65 Unterkästen sind in einer Umrolleinrichtung 185 geden gleichen inneren Durchmesser aufweisen wie die lagert. Die plattenähnliche Oberform C ist mit Blasöffnungen 124 und 125. Die oberen Behälterglieder öffnungen 186 versehen, welche die Blasdüsen 65 und die darin durch die unteren Behälterglieder ge- aufnehmen.

Die Umrolleinrichtung 185 weist einen Lagerstuhl oder eine Art Laufgerüst für den Unterkasten auf und schließt zwei entgegengesetzt gerichtete Auflager oder Drehzapfen 190 und 191 ein. Stangen 192 und 193 der Klemrozylinder 22 und 23 sind mit diesen Auflagern über eine Ausrichtanordnung 194 verbunden. Diese Anordnung gewährleistet, daß die Klemmzylinder 22 und 23 aufeinander abgestimmt arbeiten, um den Unterkasten anzuheben, ihn mit der Oberform in Eingriff zu stellen und um hierauf den zusammengefügten Formkasten in Eingriff mit dem Sandbehälter zu bringen, wobei der Unterkasten, die Oberform und der Behälter ordnungsgemäß als Einheit gegen die Blasplatte 64 gepreßt werden. Die Ausrichtanordnung 194 schließt einen Gabelrahmen 195 mit parallelen Armen ein, die mit abstehenden Endabschnitten 196 und 197 versehen sind. Die Spitzen dieser Abschnitte sind schwenkbar mit Bügeln 198 und 199 an den Enden der Stangen 192 und 193 verbunden (vgl. Fig. 2). Die nahegelegenen Enden der kurzen, abstehenden Abschnitte 196, 197 vermitteln Lager, welche schwenkbar an den Auflagern 190 und 191 mit der Ausrichtanordnung anliegen. Der gebogene Abschnitt der U-förmigen Ausrichtanordnung ist an parallelen Verbindungsgliedern 200 und 201 befestigt, welche drehbar mit dem Rahmenglied 8, wie bei 202 und 203 dargestellt, verbunden sind.

An jeder Seite des Maschinenrahmens sind direkt Nocken- und Führungsplatten 205 und 206 befestigt, von denen jede einen Nockensohlitz 207 enthält. Diese Platten können direkt an den Seitenrahmengliedern 9 und 10 befestigt sein. Stützarme 208 und 209, welche sich nach innen, ausgehend von den Rahmengliedern, erstrecken, können dazu dienen, die Platten in ihren entsprechenden Stellungen sicher und vertikal abzustützen (vgl. F i g. 4 und 8). Die Form des Nockenschlitzes ist am besten in F i g. 1 dargestellt. Der Schlitz besteht aus einem oberen Vertikalabschnitt 210, einem gekrümmten Zwischenabschnitt 211 und einem vertikalen Unterabschnitt 212. Der gekrümmte Zwischenabschnitt jedes Schlitzes leitet eine nach innen gerichtete Schwenkrolle 213 um, welche innerhalb des Schlitzes 214, in einer Führungsplatte 215 für das Ablaufgerüst läuft. Jede Seite des Ablaufgerüstet ist mit einer solchen Führungsplatte 215 versehen, welche fest damit verbunden ist und eine Schwenkrolle 213 in dem jeweiligen Schlitz einschließt.

Es ist nunmehr ersichtlich, daß die Hin- und Herbewegung der Klemmzylinder 22 und 23 eine Ver-Schiebung der horizontal verlaufenden Auflager 190 und 191 über die Länge des Nockenschlitzes 207 bewirkt. Da die Führungen 215 starr mit dem Ablaufgerüst 185 verbunden sind, dient die vertikal ausgefluchtete Stellung der Rollen 213 dazu, den Unterkasten in dessen passender Vertikalstellung zu halten, wenn die Auflager sich über die Ausdehnung des vertikalen Unterabschnittes 210 des Schlitzes 207 verschieben. Der Drehzapfen veranlaßt das Ablaufgerüst ferner umzuwenden oder herumzuschwingen, wenn die Auflager durch den gebogenen Abschnitt 211 des Nockenschlitzes um die Rolle 213 herumlaufen. Wenn daher die horizontalen Drehzapfen oder die ausgefluchteten Auflager des Ablaufgerüstes vorwärts nach unten durch den gebogenen Abschnitt 211 des Nockenschlitzes laufen, werden die Führungsplatten 215 durch die Rollen 213 zwangläufig geführt, und das Ablaufgerüst sowie der auf ihm gelagerte Unterkasten werden über einen Winkel bis zu 180° verschwenkt. Ein Paar von Kolben-Zylinder-Einheiten 218 und 219, welche auf dem Ablaufgerüst befestigt sind, wird betätigt, wenn der Unterkasten in seiner umgewendeten Stellung liegt, um die Kerne aus dem Unterkasten der Form abzustreifen oder auszustoßen und sie auf einem Transporteur, beispielsweise einer Fördereinrichtung 220, abzulegen. Wenn die Kolben-Zylinder-Einheiten 22 und 23 ausfahren, um den Unterkasten in seine umgedrehte Stellung zu bringen, schwingt die Ausgleichswellenanordnung 195 nach vorn, um die Drehzapfen 202 und 203 herum und hält dabei die Verschiebung der Stange der Klemmzylinder gleich. Der Aufbau der dargestellten Maschine gestattet die Anwendung eines endlosen Förderers 220, welcher automatisch die aus der Maschine zu entfernenden Kerne aufnimmt.

Es ist nunmehr deutlich geworden, daß durch einen einzigen Hub der Klemmzylinder 22, 23 der Unterkasten in eine aufrechte Stellung gebracht und angehoben wird, um an der Oberform C anzugreifen, die ihrerseits dann den Formkasten bedeckt oder einschließt; hierauf wird die Formkastenanordnung angehoben, um mit dem Sandbehälter in Eingriff zu gelangen, wobei die Öffnungen in der Oberform mit den Blasdüsen 65 ausgefluchtet sind; hierauf werden der gesamte Formkasten und der Behälter angehoben, um die Verschleißplatte 128 fest gegen Dichtungen 225 und 226 zu pressen, welche in der Blasplatte 64 befestigt sind und umfangsmäßig die Blas- und Ausstoßöffnungen bezüglich des Massebehälters abdichten.

Wie insbesondere aus F i g. 5 ersichtlich, sind die Blasöffnungen für jeden der Zwillingsbehälter seitlich abgesetzt, so daß sie nicht unter den Schütteltrichtern 48 und 49 in deren Füllstellung liegen. Dadurch wird vermieden, daß Sand in die äußere Schale des Behälters gelangt. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Ausstoßventile direkt oberhalb der Behälter anzuordnen, wodurch die Herausführung von Abfallsand aus den Behältern auf ein Minimum reduziert wird, wenn diese ausgeblasen werden. Darüber hinaus trägt diese Anordnung dazu bei, die Formmasse im Behälter flockig zu machen, wenn der Luftdruck geradeaus in der angegebenen Weise abgeblasen wird. Ferner brauchen die Ausstoßventile dann nicht mit dem Behälter auszufahren.

Die Klemmzylinder 22 und 23 heben den Formoder Kernkasten unter dem Behälter an und pressen den Kasten gegen die Seite der Blasplatte, wobei sie den Behälter leicht von den Rollen abheben und ihn fest in Stellung gegen die Blasdichtungen 225 und 226 klemmen, so daß Sand aus dem Behälter in den Formkasten geblasen werden kann.

Wie beispielsweise in den Fig.2, 8 und 9 dargestellt, ist jedes der Auflager 190 und 191 hohl und mit einer Gelenkkupplung in Form von Krümmern 240 und 241 ausgestattet. Diese Krümmer sind mit einer Gasquelle verbunden und stehen beispielsweise über flexible Schläuche 242, 243 unter Druck. Das hohle Auflager 190 ist mit umfangsmäßig angeordneten Gasverteilern 245 und 246 verbunden, von denen jeder eine Reihe von nach einwärts gerichteten Gasdüsen 247 aufweist. Die Verteiler 245 und 246 umgeben vollständig jeden der Unterkästen. Unter den Unterkästen sind Gasleitungen 248 und 249 geführt und mit Verteilern 250 und 251 sowie mit den hohlen Auflagern 190 und 191 verbunden. Jeder Ver-

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teiler weist eine Reihe von Gasdüsen 252 und 253 auf, welche eine Gasflamme nach aufwärts durch Schlitze 254 und 255 in den Unterplatten 256 und 257 der Unterkästen richten. Die Kolben-Zylinder-Einheiten 218 und 219 können über ihre Stangen direkt mit den Platten 256 und 257 verbunden sein, um dieselben nach abwärts mit Bezug auf das Ablaufgerüst zu verschieben. Auf diese Weise wird der Kern bzw. die Form in dem Unterkasten ordnungsgemäß abgestreift, wenn das Ablaufgerüst in seiner umgekehrten, in F i g. 4 dargestellten Stellung liegt, wo die Unterseite nach oben gekehrt ist.

Es ist nunmehr ersichtlich, daß die nach auswärts gebogenen Abschnitte 11 und 12 der Seitenrahmen 9 und 10 den Schwenkkupplungen 240 und 241 angepaßt sind, die die Gasquelle mit dem Umrollmechanismus über die hohlen Auflagen 190 und 191 verbinden. Wie in Fig. 9 dargestellt, kann die Oberform C auch mit einem Gasverteiler 258 mit nach einwärts gerichteten Gasdüsen 259 ausgestatte sein.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Blasmaschine verläuft also in großen Zügen etwa folgendermaßen: Der Unterkasten hebt sich und kommt an der Oberform zum Anliegen; beide bewegen sich als Einheit nach oben gegen den Massebehälter; hierauf wird der Formkasten geblasen. Der Kasten bewegt sich nach unten in die Aushärtezone, welche genau oberhalb der Stützarme für die Oberform ist; dort geht die Aushärtung vonstatten. Der Behälter bewegt sich in die Füllstellung und bringt dabei die Ausschlagzapfen 101 über die Oberform; wenn der Kasten nach der Aushärtung seine Abwärtsbewegung fortsetzt, wird die Oberform auf den Stützarm 177 und 178 abgesetzt. Der Unterkasten mit dem darin befindlichen Kern bewegt sich weiter und wird durch den UmroUmechanismus umgerollt, während gleichzeitig die Ausschlageinrichtung in die Blaslöcher der Oberform eintritt und diese reinigt und dabei gleichzeitig Gewähr dafür bietet, daß der Kern oder die Form in dem Unterkasten verweilt. Hierauf werden die pneumatischen Zylinder 218 und 219 für die Abstreifung des Unterkastens betätigt, so daß, wenn der Unterkasten der Form nach aufwärts zu laufen beginnt, bei dem Rückkehrhub der Kern oder die Form ordnungsgemäß auf dem Aufnahmeförderer 220 abgelegt wird. Hierauf ist die Maschine für einen weiteren Zyklus bereit. Die im Verlauf eines solchen Zyklus während eines vollständigen Hubes der Klemmzylinder verstrichene Zeit beträgt näherungsweise 15 bis 20 Sekunden, je nach der erforderlichen Aushärtezeit. Die Brenner in dem Ausschlaghaupt 36 sind nur während des Aushärteabschnittes des Zyklus in Betrieb, so daß ein vorzeitiges Absetzen der Formmasse im Behälter verhindert ist. Jedoch können die Brenner in der Oberform und dem Unterkasten wahlweise auch bei einer vollständig automatischen Betriebsweise kontinuierlich in Tätigkeit sein.

Die soweit beschriebene Maschine ist insbesondere für eine Verwendung in einem »Heißkastenverfahren« konstruiert, wobei ein Säure- oder »F«-Prozeßbinder zur Anwendung kommt. Ein Sandbinder, wie er für die Herstellung einer für den Einsatz der beschriebenen Maschine insbesondere geeigneten Mischung verwendet werden kann, ist beispielsweise ein Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz, modifiziert mit Furfurylalkohol. Der Binder wird mit Sand und einer milden Säure, wie Salz- oder Oxalsäure, vermischt, wobei die Säure als Härtemittel wirkt. Die Anwesenheit des Furfurylalkohols in dem Kunstharz ermöglicht eine milde exotherme Reaktion zwischen dem Säurekatalysator und dem Alkohol in Gegenwart von Wärme. Andere Katalysatoren, welche verwendet werden können, sind Phosphorsäure, Eisenchlorid und Ammoniumphosphat. Die Säure-Binder-Reaktion geht im allgemeinen bei Raumtemperatur sehr langsam vonstatten; wenn jedoch die Mischung in einen heißen Kernkasten eingeblasen wird, wird die wärmehärtende, exothermische, chemische Reaktion eingeleitet, welche die Sandkörner in einem harten Kern zusammenbindet. Auf diese Weise können die mit der erfindungsgemäßen Maschine hergestellten Kerne in Wirklichkeit den Aushärtungsprozeß fortsetzen, nachdem sie die Maschine verlassen haben. Derartige Kerne werden dabei nur insoweit hinreichend ausgehärtet, um die Herausnahme aus der Maschine zu ermöglichen.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Blasmaschine zum Herstellen von Gießereiformen und -kernen aus wärmehärtenden Binder enthaltender Formmasse, mit einem Formmassebehälter, dessen unteres Ende als Blaskopf ausgebildet ist, an den der zu füllende Form- oder Kernkasten anzuklemmen ist, und mit Heizvorrichtungen zum wenigstens teilweisen Aushärten der Formmasse nach dem Trennen des Formoder Kernkastens vom Blaskopf, dadurchgekennzeichnet, daß nach Absenken des Form- oder Kernkastens (183, 184) der Formmassebehälter (35) auf waagerechten Führungen (30, 31) seitlich unter Formmassebunker (48, 49) ausfahrbar und gleichzeitig ein mit dem Formmassebehälter gekuppelter Heizkopf (36) über den Form- oder Kernkasten einfahrbar ist.

2. Blasmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkopf (36) und der zug- und schubfest mit diesem verbundene Formmassebehälter (35) über einen Hubkolben (38) längs einer gemeinsamen Führung (31, 30) verschiebbar sind.

3. Blasmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmassebehälter (35) oben offen ist und in der seitlich verschobenen Stellung mit der Schüttöffnung eines Formmassebunkers (48, 49) fluchtet.

4. Blasmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmassebehälter (35) mit einer mit seiner Oberseite fluchtenden ebenen, sich zum Formmassebunker (48) erstrekkenden und dessen Schüttöffnung bei in Blasstellung befindlichem Sandbehälter abdeckenden Platte (128) fest verbunden ist.

5. Blasmaschine nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmassebehälter doppelwandig ausgebildet ist, wobei zwischen den Wänden (133, 143) ein nach oben offener, mit einer Druckluftöffnung (230) an der Unterseite des Blaskopfes in Fluchtung bringbarer Ringraum (145) belassen ist, der über seitliche Öffnungen (147) in der Innenwand (143) mit dem die Formmasse aufnehmenden Behälterinneren in Strömungsverbindung steht.

6. Blasmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälterboden eine Mehrzahl von Blasdüsen vorgesehen sind.

7. Blasmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmassebehälter an den Seiten und unten von einem Kühlwassermantel umgeben ist.

8. Blasmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkopf (36) auf seiner Unterseite mit Gasdüsen (102) versehen ist.

9. Blasmaschine nach Anspruch 8, bei der der Formkasten aus voneinander trennbarer Ober- und Unterform besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberform (C) mit mit den Blasdüsen (65) des Formmassebehälters fluchtenden Öffnungen (186) versehen ist und der Heizkopf (36) in solche

Öffnungen einsteckbare Druckstifte (111) aufweist.

10. Blasmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstifte gemeinsam mittels am Heizkopf abgestütztem Hubkolben (81) absenkbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 017 336, 019 802, 1 031 474,1 058 225;
französische Patentschrift Nr. 1 217 435; USA.-Patentschrift Nr. 2 724 878.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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