DE1921048A1

DE1921048A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Sandformteilen

Info

Publication number: DE1921048A1
Application number: DE19691921048
Authority: DE
Inventors: Lund Robert Samuel
Original assignee: Pettibone Mulliken Corp
Current assignee: Pettibone Traverse Lift LLC
Priority date: 1968-06-14
Filing date: 1969-04-25
Publication date: 1970-02-12
Also published as: SE370338B; US3556195A; FR1595372A; JPS4825299B1; GB1264525A

Description

PATENTANWÄLTE DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL.-ING. ALBERT BOiHMERT

28 BREMEN · FELDSTRASSE 24 · TEL. (0421) 491760,442551

Aktenzeichen: ITeuanmeldime: tomAmdAatitot MmAmia ntoaz

= ienkkontoi InMr ftMk, !»mi, Kto. 1001449

Name d. Anm.s j^ettibone Mullik-311 Mein Zeichen: £ 4.97 28 Bremen, den 24-. April 1969

PETTIBOHE MDLLIKEH COHFOBATIOH, Chicago, Staat Illinois (V. St. A.)

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Sandformteilen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Sandformteilen, insbesondere von Sandkernen. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Sandformteilen unter Verwendung des "Kaltkästen"-Verfahrens, bei dem Sand mit einem härtbaren Bindemittel in den Formkasten geblasen wird, wobei der Formkörper bzw. das Formteil ohne Erhitzung ausgehärtet wird.

Die Herstellung von Schalenkernen und Formen aus mit einem härtbaren Bindemittel vermischtem Sand 1st eine weltentwickelte Technik. Ein sogenanntes "Heifikasten"-Verfahren verwendet Sand mit einem hitzehärtbarem

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-Harzbindenittel, wobei die Formteile in den Formkästen durch Aufbringung von Warne ausgehärtet werden.

Obwohl die Heißkastenverfahren weit verbreitete Anwendung gefunden haben, weisen sie doch gewisse Hachteile auf. Bei diesen Verfahren sind nämlich die Produktions-" geschwindigkeiten und die Kerndickenunterschiede aufgrund der Wärmeübergangswerte begrenzt. Außerden sind die Formteile thermischen Spannungen unterworfen. Öle Formkästen müssen aus schweren Gußeisen hergestellt werden, damit sie den hohen Temperaturen standhalten und Verwerfungen vermieden werden. Sie Wärmebehandlung erfolgt bei offener Gasflamme und hohen Temperaturen.

Es sind auch bereits Kaltkastenverfahren bekannt, bei denen die ein härtbares Bindemittel enthaltenden Sandformteile durch Kontakt mit einen gasförmigen Härter gehärtet oder standfest gemacht werden. Die Eigenschaf ten dieser mit den ersten Kaltkastenverfahren hergestellten Sandformteile waren jedoch relativ schlecht, so daß die Herstellung der Formteile im Heißkastenverfahren bisher vorzezogen wurde.

Seit kurzem haben die Entwicklungen in bezug auf Harz-Bindemittel zur Einfuhrung von Bindermaterialien geführt, welche mittels eines gasförmigen Härters in einem Kaltkastenverfahren ausgehärtet werden können, wobei Gußformteile mit sehr günstigen Eigenschaften hergestellt, werden können. Die Sandformteile können ohne die für Heißkastenverfahren typischen Hachteile hergestellt werden. Da der Wärmeübergang bei diesen Verfahren keine Rolle spielt, ist die Aushärt- oder Standzeit wesent-

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lieh geringer als bei Heißkastenverfahren, und die Sandforateile können sehr unterschiedliche Dicken be· sitzen. Thermische Spannungen treten bei den mit diesem Verfahren hergestellten Sandforateilen nicht auf. Die Forakästen können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Formkasten mit trennbaren Formkastenabschnitten auf, zwischen denen ein Hohlraum gebildet ist und die mit zu dem Hohlraum führenden Gaedurchläsaen versehen sind; ferner ist eine Gas-Verteilerleitung vorgesehen, welche in dichtende Anlage an den Formkasten gebracht und mit den Durchlässen verbunden werden kann, um unter Druck stehendes Gas in den Hohlraum einzuleiten; und es ist außerdem eine die Verteilerleitung und den Formkasten relativ zueinander bewegende Vorrichtung vorgesehen.

Das erfindungsgeaäße Verfahren sieht unter Verwendung der oben angegebenen erfindungegeaäßen Vorrichtung vor, daß zunächst ein Sandbehälter mit dem Formhohlraum in Verbindung gebracht wird, daß sodann ein härtbares Binde» aittel enthaltender Sand aus dem Behälter in den Formhohlraua geblasen wird, um in diesem ein Formteil auszubilden, daß der Formkasten und der Behälter voneinander getrennt werden und eine Gas-Verteilerleitung mit dem Fora-Hohlraum verbunden wird, worauf ein gasförmiger Härter für das Bindemittel von der Verteilerleitung in den Form-Hohlraum geblasen wird, um d: - Formteil auszuhärten, und daß schließlich die Formkastenabschnitte zum Entfernen des Formteils aus dem Formkasten auseinander gerückt werden.

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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können Sandformteile bei hoher Produktionsgeschwindigkeit, mit großer Genauigkeit, bei minimalem Materialaufwand und bei geringem Ausschuß hergestellt werden. Auch der Maschinen- und Raumbedarf sowie der Arbeitsaufwand werden wesentlich verringert. Gegebenen-" falls können vorhandene Heißkastenvorrichtungen nach entsprechender Anpassung zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgewandelt werden.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsfona der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Gleiche Bauteile sind durch gleiche Bezugszeichen in jeder der figuren bezeichnet. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung zur Herstellung von Sandformen mit einigen weggebrochenen und im Schnitt gezeigten Teilen, wobei die Vorrichtung in der Stellung zu Beginn und in der gleichen Stellung aa Ende des ) Arbeitsablauf gezeigt ist;

Fig. 2 einen Vertikal schnitt etwa längs der Linie 2-2 gemäß Fig. 1, der einen in seine Vorderstellung bewegten Vagen bei Beginn des Arbeitsablaufβ zeigt;

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung im wesentlichen gemäß den Pfeilen 3-5 der Fig. 12 mit im Schnitt gezeigten weggebrochenen Teilen, wobei die Stellung der Vorrichtungsteile während dee Sand-Aufgabe- oder Blasvorgange gezeigt ist;

Fig. 4· eine vergrößerte Teilansicht der Vorrichtung im wesentliches geatäß den Pfeilen 4-4 der Fig. 15 Eilt iiä Schnitt gezeigten weggebroclsne? ^*il«n_t wobei die Stellung der TorricL<;u&gsteiI& während der Sandauehärtung gezeigt ist;

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BAD ORiGfNAL

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht entsprechend den

Pfeilen 5-5 der Pig. 16. welche die Stellung der Vorrichtungsteile während des Lösens bzw. Abhebens des Oberkastens zeigt, wobei die Teile in ihrer Stellung unmittelbar nach derjenigen gemäß Fig. 4 gezeigt sind;

fig. 6 eine ähnliche Ansicht im wesentlichen entsprechend den Pfeilen 6-6 der Fig. 18, welche die Teile in der Stelle bei Beendigung des Unterkasten-Abnahmevorgangs am Ende des Arbeitsablaufs zeigt*,

Fig. 7 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung in der in Fig. 4- dargestellten Stellung der Vorrichtungsteile ;

Fig. 8 einen vergrößerten Vertikalschnitt eines Teils der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 9 und 10 ähnliche Ansichten anderer Teile dieser Vorrichtung, gesehen in rechten Winkeln zu der Ansicht gemäß Fig. 8;

Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht getrennter Formkastenabschnitte, die insbesondere die Oberseite eines Unterkastenabschnitts mit vorstehenden Abstreif- bzw. Auswerfzapfen zeigt j

Fig. 12-18 zeigen schematische Seltenansichten der

Vorrichtung, wobei aufeinanderfolgende Stellungen der Vorrichtungsteile beginnend mit dem Sandaufgabevorgang bis zur Beendigung des Unterkasten-Abnahmevorgangs am Ende des Arbeltsablaufs darstellen; und

Fig. 19 ein Schaltungsdiagramm der Luft- und Gaszu- und Abführung.

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Im folgenden wird insbesondere auf die Fig. Λ und 2 der Zeichnung Bezug genommen. Sie zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Herstellen von Sandformteilen mit einer Kern-Formmaschine 20 und einer Luft- und Gas-Zufuhr einrichtung, die insgesamt mit 22 bezeichnet ist. Letztere ist auch schematisch in Fig. 19 dargestellt. Die Vorrichtung ist auf einem Bodenteil 24 oder einer anderen geeigneten Abstützfläche montiert, die vorzugsweise einen Schacht 26 unterhalb der Formmaschine aufweist.

Die Kern-Formmaschine 20 weist einen Rahmen 28 von etwa C-förmigem Profil auf, der auf dem Boden montiert ist. Ein Bereich W an der Vorderseite der Maschine und zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Rahmens wird als Arbeitsbereich.oder Arbeitsstation bezeichnet. Eine Hubtischanordnung 30 ist auf dem Rahmenbodenteil montiert und erstreckt sich nach oben bis zum Arbeitsbereich. Ein aus Abschnitten aufgebauter Form- oder Kernkasten 32 ist im Arbeitsbereich angeordnet und auf dem Hubtisch aufliegend vertikal im Arbeitsbereich verschieblich.

Der Formkasten weist einen rechteckigen Oberkastenabschnitt 34 und einen rechteckigen Unterkastenabschnitt 36 auf. Der Unterkastenabschnitt ist Teil einer zusammengesetzten Unterkasteneinheit 37, die auch eine Gasverteilerleitung für den Unterkastenabschnitt aufweist. Die Unterkasteneinheit 37 ist durch die Wirkung der Hubtischanordnung 30 vertikal in den Arbeitsbereich einrückbar. Venn der Unterkasten angehoben wird, kommt er am Oberkastenabschnitt zur Anlage und schließt den Formkasten

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ORIGINAL INSPECTED

worauf der gesamte Formkasten von der Hubtischanordnung bewegt wird.

Ein Wagen 38 ist oberhalb des Kernkastens nahe des Kopfteils des Rahmens 28 horizontal hin- und herbeweglich gelagert. Ein auf der Rückseite angeordneter Sandbehälter 40 und eine mit Abstand davor angeordnete Oberkasten-Gasverteiler- und Auswerfanordnung 42 sind an den Vagen befestigt und machen dessen Bewegung mit. Der Abetreif- bzw. Auswerfteil der Anordnung 42 ist so angeordnet, daß er bezüglich des Verteilerteile der Anordnung aufwärts- und abwärtsbewegungen ausführen kann. Der Vagen ist zwischen einer vorderen Stellung, in welcher der Sandbehälter oberhalb dee Formkastens 32 (Fig. 2 und 12) angeordnet ist, und einer rückwärtigen Stellung, in der die Oberkasten-Gasverteiler- und Auswerfanordnung über dem Formkasten liegt (Fig. 13) beweglich.

Ein Blasventil bzw. eine Blasdüse 44 ist an Kopfteil dee Rahmens 28 über dem Arbeitsbereich V montiert, und ein Sandaufgäbetrichter 46 ist hinten am Kopfteil des Rahmens mit Abstand vom Blasventil angeordnet. Venn sich der Vagen 38 in seiner vorderen Stellung befindet, ist der Sandbehälter 40 in vertikaler Ausrichtung mit dem Blasventil. Venn sich der Vagen in seiner rückwärtigen Stellung befindet, ist der Sandbehälter vertikal mit (Lern Sand-Aufgabetrichter ausgerichtet.

Der Rahmen 28 weist swei ait Abstand und parallel zueinander angeordnete Seitenwände 50 und 52 auf, die auf dem Boden 24 aufgestellt sind. Die Wände sind ais

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Kopfteil des Rahmens durch Querträger 53 und && Fußteil des Rahmens durch eine sich quer erstreckende Stützvorrichtung 54 miteinander verbunden. Die Querträger 53 halten das Blasventil 44 und zwei sich längs erstreckende Gegendruckschienen 51, welche an der Unterseite der Querträger in Abstand von den einander gegenüberliegenden P Selten des Blasventils befestigt sind. Die Stützvorrichtung 54 trägt die Hubtischanordnung 30. Zusätzlich sind die Wände über Querträger 55-58 verbunden. Eine Frontplatte 54 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden an der Vorderseite des Rahmens.

Die Hubtischanordnung 30 umfaßt einen zylindrischen Halter 6O₁ der an der Oberseite der Stützvorrichtung 54 befestigt ist. Ein einfach wirkender hydraulischer Hubzylinder 62 ist fest am Halter montiert und erstreckt sich durch diesen und durch die Stützvorrichtung 54 bis in die Grube 26. Ein Zylinderkolben 64 erstreckt sich vom Klemmzylinder aus nach oben und ist in diesem Mn- ' und herbeweglich gelagert. Ein runder Kopfteil 66 ist fest auf dem oberen Ende des Kolbens montiert und steht zur Seite über diesen über. Tertikai verlaufende Funrungsstangen 67 verbinden den Kopfteil mit dem Halter Eine Hubtischplatte 68 ist auf dem Kopfteil montiert und mit diesem über den Kopfteil durchdringende und in die Hubtischplatte eingreifende Stehbolzen 70 verbunden·

Die Unterkaeteneinheit 37 ist auf der Hubti@3hpl*tte 66 befestigt und bei Bewegung des Solbeas 64 ws*tikal hin- und herbeweglich angeordnet. Hie auch in Fig. 10 su sehen ist, weist der Räderkasten den das Oberteil der ühterkasteneinhei *. bildenden Unter&a.stenabschnitt 36, einen

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RIGINA

mit diesem einteilig ausgeführten Hohlkörper 72 und einen in dieses eingearbeiteten Verteilerhohlraum 74» auf, sowie ferner eine Bodenplatte 76, welche an dem Hohlkörper beispielsweise mittels Schrauben 78 befestigt ist. Der Körper 72 und die Verschlußplatte 76 bilden die Gas-Verteilervorrichtung 39 für den Unterkasten· Ein Unterkaeten-Formhohlraum 80 ist an der Oberseite 81 des Unterkastenabschnitts 36 ausgebildet; er entspricht der Umrißform an einer Seite des auszuformenden Sand-?ormteils. fig. 11 zeigt einen typischen Form-Hohlraum 80.

Die Unterkasteneinheit 37 wird durch ein Paar von Abstandsblöcken 82 und eine unter den Blöcken angeordnete, seitlich über diese vorstehende fußplatte 84 abgestützt. Die Abstandsblöcke und die Fußplatte sind an der Unterkasteneinheit festgeschraubt oder auf andere Weise befestigt. Diese Gesamtanordnung ist auf der Oberseite der Hubtischplatte 68 durch Schraubklemmen 86 festgelegt, welche die Kanten der Fußplatte übergreifen, um diese in der vorgesehenen Stellung zu halten.

Wie am besten in den Fig. 10 und 11 zu sehen ist, ist die Unterkasteneinheit 37 im Unterkastenabschnitt 36 mit einer Gruppe von vertikalen Zylinderöffnungen 88 zur Aufnahme von Abatreif- bzw. Auswerfstiften versehen und weist in der Verschlußplatte 76 eine mit den Öffnungen 88 fluchtende Gruppe von Öffnungen 90 für die Auswerfstifte auf. Die Auswerfstifte 92 sind fest an der Abstreif- bzw. Auswerfplatte 94 (Fig. 1-7) an der Unterseite der Unterkasteneinheit 37 montiert und erstrecken sich nach oben durch die jeweils paarweise ausgerichteten Öffnungen 88 und Die Auswerfstifte verschließen die Öffnungen 88 an der

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Unterseite des Unterkasten-Formhohlraums 80 während des Formvorgangs und dienen zum Abstreifen bzw. Auswerfen des Formteils aus dem Hohlraum. Die öffnungen und die Stifte sind an bestimmten Stellen angeordnet, um einen Formteil sauber abheben und danach oberhalb des Unterkastens abstützen zu können.

Die Unterkasten-Auswerfplatte 94 ist in dem Baum zwischen der Unterkasteneinheit 57 und der Fußplatte 84- in Vertikalrichtung hin- und herbeweglich. In ihrer unteren Stellung ruht die Auswerfplatte auf den an der Fußplatte befestigten Abstandsblöcken 95 auf. Sie Abstandsblöcke dienen zur Lage-einst ellung der Auswerf st if te 92, derart, daß ihre Oberenden in einer Ebene mit der Wand des Formhohlraums sind.

Zwei Anker stangen 96 sind einstellbar an der Stützvorrichtung 54 befestigt und erstrecken sich an einander gegenüberliegenden Seiten der Unterkasteneinheit 37 und des w Hubtisches 50. Die Unterkasten-Auswerfplatte °A steht seitlich über die Abstandsblöcke 82 vor und-bildet einen Anschlag für die Oberenden der Ankerstangen, wenn die Auswerfplatte mit dem restlichen feil der Anordnung durch den Kolben 64 abgesenkt wird. Die Unterkasteneinheit 37 und die Unterkasten-Auswerfplatte 94 werden von dem Kolben gemeinsam gesenkt, bis die Auswerf platte gegen die Ankerstangen stößt, wobei die Bewegung der Auswerfplatte gesperrt wird, während die Unterkasteneinheit weiter mit dem Kolben abgesenkt wird. Auf diese Weise werden die Unterkasten-Abstreifstifte 92 festgehalten, während der Unterkastenabschnitt 36 gesenkt wird, wobei ein Formteil von dem Unterkastenabschnltt abgehoben und auf den Abstreif-

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ORIGINAL IMSPECTED

- 11 stiften abgestützt wird«

Die Unterkasteneinheit 37 ist geeignet ausgebildet, um Gas zum Forahohlraun 80 zuzuführen und aus diesen abzuführen. Vie in llg. 10 gezeigt ist, sind die Abmessungen der Auswerfstift-öffnungen 88 im ünterkastenabschnitt 36 so gewählt, daß zwischen den Stiften 92 und deren Offnungen ein kleiner Ringraun verbleibt, der als Durchlaß für von Hohlraun 80 zur Verteiler- bzw. Sannelkanner 74 dient. Zusätzlich sind relativ kleine Belüftungeöffnungen 100 zwischen den Fora-Hohlraum 80 und der Bammelkammer 74- vorgesehen, welche Gasdurchlässe zwischen den beiden Hohlraunen bzw. Kannern bilden. Die Offnungen 100 sind durch Sand-Sperrsiebe 102 abgedeckt. Vie in Fig. 11 zu sehen ist, sind die von den Sieben abgedeckten öffnungen über den gesanten Bereich des Forn-Hohlrauns 80 auf bestinnte Stellen verteilt, so daß die Offnungen in Zusammenwirken nit den Abstreifstift-öffnungen 88 den Gasstrom über den Hohlraun verteilen.

Eine Ringdichtung 104 ist an der Verschlußplatte 76 in jeder der Offnungen 90 angeordnet und bildet eine Wellendichtung für den zugehörigen Auewerfstift 92, um das Gas in der Sannelkanner 74 zu halten. Diese Dichtung ist ein elastischer O-Ring nit gebogenen Querschnitt, und sie wird durch «ine nit Schrauben befestigte Ringscheibe 105 in Stellung gehalten. Sin Paar von nit Innengewinde versehenen. Bohrungen 106 sind in der Hinterwand des Unterkasten-VerteilerkSrpers 72 ausgebildet und stehen nit der Verteilerbzw. Sanaielkanner 74 in Verbindung. In die Bohrungen 106 sind jeweils Ablaßrohre 108 eingeschraubt, und Ablaßschläuche 110 sind auf die entsprechenden vorstehendem

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Rohrstutzen aufgesteckt, um eine Ableitung für das in der Sammelkammer befindliche Gas herzustellen.

Ia folgenden wird insbesondere auf die Fig. 7» 10 und 11 Bezug genommen. Vie in diesen Figuren zu sehen ist, sind Führungsstangen 112 an den vier Ecken der Unterkasten-Abstreif platte 94- befestigt. Sie erstrecken sich nach oben durch entsprechende Offnungen der Yerschlußplatte 76 und des Körpers 72, in denen sie vertikale Relativbewegungen ausführen können. Rohrförmige, nach oben stehende Zentrierzapfen 114 sind an gegenüberliegenden Seiten des Unterkastenabschnitts 56,über die Oberseite 81 des Abschnitts 56 vorstehend, befestigt. Tier rechteckige Platten 116 sind in die Oberfläche 81 nahe der vier Ecken der Unterkasteneinheit 57 eingesetzt.

Gemäß den Fig. 3, 4, 9 und 10 sitzt die Unterfläche 120 dea Oberkastenabschnitts 54 entlang des gesamten Umfange des Formkastens 52 auf der Oberfläche 81 dee Unterkastenabschnitt β 56 auf, während der Formkasten geschlossen ist« Der Oberkastenabschnitt reicht seitlich über den Unterkastenabschnitt hinaus· Die Trennlinie Oder-ebene 122 des Formkastens verläuft horizontal· In den in Fig· 1, 2, 5 und 6 dargestellten anderen Betriebsphasen sitzt der Oberkastenabschnitt auf Haltestangen 124 «ad 126, die an seinen vier Ecken angeordnet sind. Die Haltestangen sind einstellbar-an Stützkonsolen 128 befestigt, welche an dan Gehäuseseitenwänden 50 und 52 angeschlagen sind. Die Haltestangen 124 an den diagonalen Ecken des Oberkaatene sind mit kegelstumpffirmigen Köpfen 150 versehen_: welche in entsprechend geformte Ausnelinmr8Hi152 in die Unterseite Oberäaet·53·; aingreifen.

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Vie in den Fig. 4-6 und 9 zu sehen ist, ist ein Formhohlraum 134 an der Unterseite 120 des Oberkastenabschnitts ausgebildet, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Unterkastenabschnitt 34 einteilige Ansätze 136 nach unten über die Unterfläche des Oberkastenabschnitts vorspringen und in den Unterkastenhohlraum 80 eindringen, um in den Formteilen Ausnehmungen auszubilden. Der Oberkastenabschnitt ist in ähnlicher Weise wie der Unterkastenabschnitt 36 mit sich vertikal erstreckenden Sandzufuhr- und Auswerfstift-öffnungen 138 und Gaseinlaß- und Belüftungsöffnungen 140 versehen, welche sich durch den Oberkasten von der Oberseite 141 zum Formhohlraum erstrecken. Die öffnungen sind mit Sand-Sperrsieben 142 abgedeckt. Die Füll- und Auswerf stift -öffnungen 138 haben an der einen Seite konische Erweiterungen 144, welche zum Einsetzen der Sandblasrohre bzw. -düsen geeignet ausgebildet sind, wie im folgenden noch näher erläutert wird.

Eine elastisch nachgiebige Ringdichtung 150 aus geeignetem Material, wie porösem Schaumgummi, ist längs ihrer Seitenkanten in einer'ringförmigen Ausnehmung 152 an der Oberkastenunterseite 120 befestigt. Eine ringförmige Leitung 154 ist in dem Oberkastenabschnitt ausgebildet und steht mit dem Boden der Ringdichtung und mit einem Druckrohr 156 in Verbindung, das in eine mit Innengewinde versehene Bohrung 158 des Oberkastenabschnitts eingeschraubt ist. Ein Schlauch 160 ist mit dem herausstehenden Stutzen des Rohrs 156 verbunden. Venn die Innenfläche der Ringdichtung Druckluft beaufschlagt wird, wird die Ringdichtung aufgeweitet und bildet dadurch eine Dichtung zwischen dem Oberkastenabschnltt 34 und dem Unterkastenabschnitt 36 des Formkastens, sobald ersterer auf dem Unterkastenabschnitt

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- 14 36 aufruht·

Vie in Fig. 7 zu sehen ist, sind zylindrische Offnungen 162 im Oberkastenabschnitt y\ vorgesehen, welche die Unter« kasten-iührungsstangen 112 aufnehmen· Auch zylindrische Offnungen 164- sind im Oberkastenabschnitt vorgesehen, um P die Zentrierzapfen 114 des Unterkastenabschnitts aufzunehmen.

Gemäß den Tig. 1 und 2 weist der Sandbehälter 40 hohle Oberland Unterteile 174 und 176 auf. Am Vagen 38 ist ein Paar von längs erstreckten Flatten 170 angebracht, welche einander gegenüberliegende Seiten des Behälteroberteils 174-bilden und an der Torderseite des Behälters durch Querträger 172 miteinander verbunden sind. Badhalterungen 182 sind an den Vagenplatten I70 an einander gegenüberliegenden Seiten des Vagens angebracht, und die Vorderräder 184 sind an diesen drehbar gelagert. Die Hinterräder 186 sind in ähnlicher Veise an der Hinterseite des Sandbehälters 40 * gelagert.

Zwei horizonta Ie Schienen 178 sind auf Konsolen 180 befestigt, welche an den Inn-enflachen der Haschinenseitenwände 50 und 52 angeschlagen sind. Die Schienen erstrecken sich von der Hinterseite der Maschine 20 bis zu vor der Torderseite der Rahmen-Seitenwände 50 und 52 gelegenen ' Punkten. Die Vagenräßer 184 und 186 laufen auf den Schienen 178. Auf diese Veise kann der Vagen 38 zwischen einer Vorder- und einer rückwärtigen Stellung, wie in den Jig. 12 bzw. 13 gezeigt ist, hin- und hergefahren werden.

Ein doppeltwirkender, druckluftbetriebener Zylinder 200 dient zum Bewegen des Vagens 38. Der Zylinder ist an

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nach hinten Torspringenden Auslegern 202 befestigt, die am hinteren Querträger 55 angebracht sind. Eine aus des Zylinder austretende Kolbenstange 206 ist an ein Kopfstück 208 am Oberteil 174 des Sandbehälters angeschlossen. Wird die Kolbenstange bei Betätigung des Zylinders ausgestoßen oder eingesogen, so wird der Vagen nach vorne oder nach hinten bewegt. Die Teile des Wagens werden durch den Kolbenhub gesteuert und vordere und hintere Stoßdämpfer 203 und 204- bringen den Vagen sun Anhalten. Der vordere Stoßdämpfer 205 1st an einem Vinkeleisen 205 montiert, das an dem Vorderträger 53 derart befestigt ist, daß der Stoßdämpfer gegen die Vorderseite des Oberteils 174 des Sandbehältere trifft. Der hintere Stoßdämpfer 204 ist an einem Träger 207 befestigt, der am Querträger 55 derart angebracht ist, daß der Stoßdämpfer gegen die Hinterseite des Unterteils 176 des Sandbehälters stößt.

Vährend des Arbeitsablaufs ist der erste Betriebsvorgang beim Formen des Formteils das Einfüllen oder Einblasen von Sand, und »u diesem Zweck wird der Vagen 38 in die in den Fig. 2, 3 und 12 dargestellte Vorderstellung gebracht. Dabei steht der Bandbehälter 40 über den Formkasten 32 und unter dem Blasventil 44 im Arbeltsbereich V, wobei die genannten Teil· in gegenseitiger vertikaler Ausrichtung stehen. Die Unterkaaten-Gasverteiler- und Auswerfanordnung 42 ist in ihrer Auerücketeilung vor dem Arbeitsbereich.

Der Oberteil 174 des Sandbehälters ist so ausgebildet, daß er mit dem Blasventil 44 in dichtende Anlage treten kann. Am Boden des Unterteils 176 ist eine Blasplatte 210 befestigt« lii welcher Blaelöcher 212 sum Ausblasen von Sand aus dem Kagasin vorgesehen sind. Sandblasrohre bsw. -düsen

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214 mit an ihrem Umfang angeordneten JBefestigungsflanschen 216 sind an der Unterseite der Blasplatte mit den Blaslöchern ausgerichtet befestigt. Die Blasrohre sind unterschiedlich lang, wobei sich ihre Länge nach der Umrißform des Form-Hohlraums 134 im Oberkasten richtet. Die Blasrohre haben einen kegelstumpfforeigen Übergangsteil, welcher in der zugehörigen, konisch erweiterten öffnung 144- des Oberkastenabschnitts sitzt, und enden in kurzen zylindrischen Rohrstutzen, welche in die Füll- und Stift-Öffnungen 138 hineinragen und alt den Oberkasten-Formhohlraum 134 in einer Ebene sind, wenn der Sandbehälter und der Form- kasten 32 zur Sandaufgabe zusammengesetzt sind. Die Blasrohre dienen zum Vermeiden von auf den Formteilen entstehenden Vorsprängen, welche ohne die Bohre in den Füllöffnungen gebildet wurden und nachher rom fertigen Formteil entfernt werden müßten.

Vie aus den Fig. 2 und 3 su sehen ist, sind flache Abstand88tücke 220 und Zentrieretücke 222 am Bodenteil der Blasplatte 210 befestigt, welche den vorgesehenen Abstand zwischen der Blasplatte und dem Oberkastenabechnitt 34 nach deren Zusammenstellung halten. Aus den Zentrierstücken vorspringende Zapfen werden von im Oberkasten vorgesehenen entsprechend ausgebildeten Löchern aufgenommen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind«

Die darauffolgenden Betriebsvorgange werden bei in der rückwärtigen Stellung gemäß den Fig. 1, 4-7 und 13-18 befindlichem Vagen durchgeführt. Dabei ist der Sandbehälter 40 in vertikaler Auerichtung alt dem Sand-Atifsabe trichter 46 und wird δ*«α? ^r?: 5n mit Sand aufgefüllt. Die Ober*·

Auewerfanordnung 42 ist im Ar-

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beitsbereich V in vertikaler Ausrichtung mit dem Formkasten 32 angeordnet.

Der Sand-Aufgabetrichter ist über Winkelstücke 224 an den Rahmen-Seitenteilen 50 und 52 befestigt und außerdem über einen Bügel 226 am Querträger 53 abgestützt. Zylinderhalter 230 sind am Boden des Trichters befestigt und erstrecken sich von diesem aus nach hinten. Druckluft zylinder 232 sind an den Haltern angelenkt, und ihre Kolbenstangen 234 sind an Hebeln 246 angelenkt. Die HeM. 246 sind schwenkbar an den Außenenden von am Trichter befestigten Achsen gelagert. Ein Fenster bzw. eine Bühne 250 ist über Arme 252 an den Achsen 248 angeschlossen und im Inneren des Trichters angeordnet. Diese Bühne ist aus einer eine Abgabeöffnung 251 verschließenden Stellung am Boden des Triciters (voll ausgezogene Linien) in eine in gebrochenen Linien dargestellte Abgabestellung durch Betätigung der Zylinder verschwenkbar. Auf diese Weise kann de.? Sandbehälter 40 jedesmal dann aufgefüllt werden, wenn er aus dem Arbeitsbereich V in die hintere Stellung unterhalb des .Sandaufgabetrichters bewegt worden ist.

Die Oberkasten-Gasverteiler- und Auswerfanordnung 42 weist einen Halterahmen 254 auf, der aus vier Eckpfosten.255 uit seitlich vorstehenden Flanschen 256, seitlichen Querstreben 257 und vorderen und hinteren Querstreben 258 besteht, welche beispielsweise durch Schweißverbindungen zusammengeschlossen sind. Vertikal angeordnete Gegenschrauben 253' sind einstellbar an der Oberseite der Ffostenteile 255 angebracht und können, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird, gegen die Widerlagerträger 51 zur Anlage gebracht werden. Der Halterahmen ist hängend über die Quer-

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träger 172 am Vagen 38 mittels Bolzen 259 befestigt, die durch Abstandshalter 261 durchgeführt und an den Querstreben 258 befestigt sind.

Ein rechteckiger Oberkasten-Gasverteiler 260 hängt am Halte» rahmen 254 und ist an den flanschteilen 256 an seinen vier Ecken mittels Schrauben 263 befestigt. Gemäß den Fig. 8 und 9 ist der Oberkasten-Gasverteiler ein plattenförmiges Bauteil mit einer Verteilerausnehmung 262 in seinem Bodenbereich 265. Die Ausnehmung 262 liegt der Oberfläche 141 des Oberkastenabschnitts 34 gegenüber und deckt einen Bereich ab, der im wesentlichen demjenigen gleich ist, der von dem Oberkasten-Pormhohlraum 134 eingenommen wird. Wenn der Gasverteiler mit dem Oberkastenabschnitt zusammengesetzt wird, so umschließt di« Terteilerausnehmung die Sand-Einfüllöffnungen 138 und die Öffnungen 140.

Eine mit Innengewinde versehene Bohrung 264 ist im Ober» kasten-Gasverteiler vorgesehen und führt von dessen einen Seite ausgehend zur Verteilerkammer. Eine ftexibl© Gas-Zuführleitung 266 ist in die Bohrung eingeschraubt. Eine Ringnut 268 ist in die Bodenfläche 265 des Verteilers eingeformt und umgibt die Verteilerkammer hz®. -ausnehmung. In der Ringnut ist eine Druckdichtung 270 eingesetzt, die die Bodenfläche des Verteilers und die Oberfläche 141 des Oberkastenabschnitts gegeneinander abdichtete

Zylindrische Auswerfstift-Öffnungen 272 siad im Gasverteiler 260 in vertikaler Ausrichtung mit den Sand-Einfüllöffnungen 133 des Oberkastenahschnitts 34, während diese Bauteile aufeinandergepaßt sind. Die Oberkasten-Auswerfstifte 2?4 sind in die Öffnungen eingesetzt und in diesen vertikal

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hin- und herbeweglich. An dem Gasverteiler sind Vellendichtungen 276 und Andruckscheiben 277 angebracht, welche eine Dichtung zwischen den Verteiler und den Stiften herstellen. Die Oberkasten-Abstreif- bzw. Auswerfstifte 274 sind nach unten weisend an einer rechteckigen Oberkasten-Auswerfplatte 278 befestigt.

Ib folgenden wird insbesondere auf die fig. 1 und 2 Bezug genommen. Mittels eines doppeltwirkenden, liftbetätigten Zylinders 280 kann die Oberkasten-Auswerfplatte 278 in Tertikairichtung hin- und herbewegt werden. Die Kolbenstange 281 des Zylinders 280 ist mit der Auswerfplatte Terbunden. Der Zylinder ist an einer Halterungsplatte 282 montiert, die mittig zum Halterahmea 254 über Träger oder Konsolen 283 && den vorderen und rückwärtigen Querstreben 258 befestigt ist. Die Kolbenstange erstreckt sich nach unten durch die Halteplatte zur Auewerfplatte.

In Fig. 7 ist gezeigt, daß Anschlagstangen 284 an den Ecken dar Oberkasten-Auawerfplatte befestigt sind. Diese Stangen weisen τοη der Auewerfplatte nach unten und sind durch öffnungen 286 des GasTerteilers 260 durchgeführt· Die Gasverteileröffnungen fluchten mit den im Oberkasten vorgesehenen öffnungen 288. Die Stangen sind so angeordnet, dafi sie auf die Stofiplatten 116 in dem Unterkastenabschnitt 36 aufstoßen· Abstandestücke 290 sind an der Unterseite der Oberkasten-Auswerfplatte 278 befestigt; sie begrenzen die Abwärtsbewegung der Auswerf platte, sobald sie am Gas-Yerteiler zur Anlage kommt.

An zwei einander gegenüberliegenden Seitenkanten des Gasverteilers 260 sind Führungestangen 292 befestigt, weiche sich rom Gasverteiler aus nach oben durch die Oberkat,ven-

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Auswerf platte 278 erstrecken. An den Oberenden der Führungsstangen sind Köpfe 294 vorgesehen. Die Führungsstangen dienen zur Führung der Auswerfplatte während ihrer Vertikalbewegung, wobei die Köpfe die Aufwärtsbewegung der Platte begrenzen.

Gemäß den Fig. 1 und 19 weist die Luft- und Gas-Versorgungs-P einrichtung 22 einen Druckgaserzeuger 300, einen Gaswäscher bzw. -reiniger 302 und eine von einer nicht gezeigten Druckluftquelle könnende Leitung 304 auf. Zum Druckgaserzeuger gehören ein Tank 306, ein im unteren Tankende an-, gebrachter poröser Verteiler 307, eineDruckluftleitung 308, die in den Boden des ,Tanks unterhalb des Verteilers eingesetzt ist, und eine Auslaßleitung 310, die durch den Tankdeckel in diesen mündet. Ein verdampfbaree flüssiges Härtemittel 312 für das Sand-Bindemittel steht im Tank-* Inneren unter Druck. Bei der dargestellten Aueführungeform ist das Härtemittel ein katalytisches oder reaktives Medium, welches ein synthetisches Harzbindemittel rasch . zum Härten bringt.

Die Druckluftleitung 304 ist mit einer Verteilerleitung 314 verbunden, an die die Versorgungsleitung 308 des Druckgaserzeugera angeschlossen ist. Ein handbetätigbares Druckregelventil oder ein Begier 316 mit. einem Druckanzeiger 317 und einem Sperrventil 318 sind in die Leitung 314 zwischen der Druckluftleitung 304 und der Versorgungsleitung 308 eingesetzt. In den Druckgaserzeuger 300 eingeleitete Druckluft steigt durch die Flüssigkeit 312 auf, um die Flüssigkeit im Luftstrom zu verdampfen. Die mit dem -gasförmigen Härter angereicherte Luft tritt durch £ie Ausla£!»itimg 310 aus und gelangt über ein Absperr-

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ventil 319 und ein gesteuertes Hegelventil 320 zu der zum Gasverteiler 260 fuhrenden Gasversorgungsleitung 266. Ein Druckmeßgerät 322 ist in die üas-Versorgung-sleitung eingeschalt ät. _ Eine BeipaBleitung 324 ist an die Verteilerleitung 314 und an die Gas-Versorgungsleitung 266 angeschlossen· Ein Magnetventil 326 und ein Absperrventil 328 sind in die Beipaßleitung eingeschaltet. Ober die BeipaBleitung kann Druckluft direkt unter Umgehung des Druckgaserzeugers 3OO zum Gasverteiler 260 geführt werden.

Eine Steuerdruck!.e ltung 330 ist mit der Druckluftleitung 304 und dem Gasdruckregler 320 verbunden. Ein Hagnetventil 332 und ein Mengen-Regelventil 334 sind in die Steuerleitung eingeschaltet. Wie schematisch in Fig. 19 dargestellt ist, weist das Mengen-Hegelventil 334 eine Steueröffnung auf, welche die Durchflußmenge in der Leitung begrenzt und einen fortlaufenden Druckanstieg an der Leitungs-Abströmseite bewirkt. Das Ventil 334 weist außerdem ein Absperrventil 338 zum Belüften der Leitung in entgegengesetzter Flußrichtung auf.

Die Steuerleitung 330 ist mit dem Gasdruckregler 320 in bekannter Weise verbunden und steuert dessen Betriebsstellung. Wenn der Druck in der Steuerleitung 330 ansteigt, steuert der Hegler die durchgelassene Gasmenge derart, daß der abstrÖmseitige Druck fortlaufend ansteigt, d.h. daß der Druck auf der Gasversorgungsleitung 266 anwächst.

Die die Luft zur Abdichtung des Oberkastens zuführende Leitung 340 ist mit der Sammelleitung 314 und dem Oberkasten-Luftschlauch 160 verbunden. In der Leitung 340

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ist ein Magnetventil 342 eingebaut. Eine Blasventil-Luftleitung 344 (Pig. 1) ist an die Druckluftleitung 304 und das Blasventil 44 angeschlossen. Eine Steuerluftleitung 346 ist ebenfalls mit dem Blasventil verbunden.

Der Gaswäscher bzw. Gasreiniger 302 weist einen mit einer Flüssigkeit 350 gefüllten, abgeschlossenen Tank 348 auf. Die Flüssigkeit 330 dient zum Entfernen schädlicher oder gefährlicher Härtemittelbestandteile aus dem aus dem Formkasten 32 abgesogenen Ab'gas. Die von der Unterkaateneinheit 37 kommenden Abgasschläuehe 110 sind mit einem EinlaS-rohr 352 an den Reiniger angeschlossen. Das Einlaßrohr ist zur Bodenseite eines porösen Verteilers geführt, der im unteren Ende des Tanks angeordnet ist. Ein BeipaB-Hagnetventil 354 ist mit dem Einlaßstutzen über eine Zweigleitung 355 verbunden, und ein Auslaßstutzen 356 ist am Magnetventil angeschlossen. Die Abgase vom Formkasten werden entweder durch die im lank befindliche Flüssigkeit 350 geleitet oder über das Beipaßventil und den Auslaßstutzen 356 direkt in die Atmosphäre gelassen. Die im Reiniger 302 vom Härtemittel befreiten Gase werden über eine Ablaßleitung 358, die durch den Deckel des Heinigers geführt ist, in die Atmosphäre abgelassen. Vie schematisch in Fig. 19 der Zeichnung gezeigt ist, wird der über das Hagnetventil 354 gebildete Reiniger-Beipteß durch vom Blasventil 44 kommend® Luft gesteuert.

Heben der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Luft-und Gas-Versorgungseinrichtung 22 mit feandbetätigbaren Ventilen 360 an bestimmten Steilen des Stromungssittel-Leitiaiigssyatems ausgestattet.

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Zu Beginn und an Ende des Betriebsablaufs sind die Elemente der Haschine 20 in den in Fig. 1,6 und 18 gezeigten Stellungen. Bei« ersten Betriebsvorgang wird der Forakasten 32 in die Höhe dee Sandbehälters 40 gebracht, wobei der Sandbehalter sub Oberkastenabschnitt 34 des Formkastens ausgerichtet ist, bevor der Forakasten Bit harzgebundemeit Sand gefüllt wird. Diese Stellung ist in den Fig. 3 und 12 dargestellt.

Bei diesem Verfahrensschritt wird der VagenzylInder 200 beaufschlagt, so daß seine Kolbenstange 206 ausgerückt und der Vagen 38 nach vorne geschoben wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Dabei wird der Sandbehälter 40 in den Arbeitsbereiche V zwischen den oberen Blasventil 44 und de« darunterliegenden Forakasten 32 gebracht„ Während der Wagenzylinder beaufschlagt wird, wird der Hubtischzylinder 62 ebenfalls betätigt und drückt den Kolben 64 unter Anheben der unterkasteneinheit 37 nach oben.

Die Unterkasteneinheit tritt nit de» Oberkastenabschnitt 34 in Anlage und drückt letzteren unter Abrücken desselben ▼on den Haltestangen 124 nach oben, wahrend der Hubtischsylinder 62 den Kolben 64 weiter ausrückt, wird der zusammengerückte Formierten nach oben gegen den Sandbehälter 40 bewegt, wobei die Sand-Blasrohre 214 in die Sand-Füllöffnungen 138 im Oberkasten 34 eingreifen. Ober den Formkasten wird der Sandbehälter in dichtende Anlage gegen das Blasventil 44 gerückt, wobei der Vagen 38 von den Schienen 178 abgehoben wird· Die Torrichtung ist dnach in ihrer in Hg· 3 dargestellten Sand-Einfüllstellung.

Dme Blasventil 44 wird daraufhin betätigt und bläst harzgebundenen Sand aus dem Sandbehälter 40 über die Blas-

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löcher 212 und die Blasrohre 214 in den zwischen den Unter- und Oberkastenabschnitten 36 und 34 gebildeten Formhohlraum, der aus den zusammengesetzten Unterkasten- und Oberkastenhohlräumen 80 und 134 besteht (rgl. Fig. 9 und 10). Dabei befindet sich die Unterkasten-Auswerfplatte 94 in ihrer bezüglich der Unterkasteneinheit 37nntersten Lage und ruht auf den Abstandestücken 95 auf. Die Ober enden der Unterkasten-Auswerfstifte 92 liegen dabei in einer Ebene mit der Wandung des Unterkastm-Formhohlraums 80, wie dies in den Fig. 3 und 10 dargestellt ist.

Der Sandbehälter 40 wird mittels der Abstandsstücke 220 und 222 gegenüber dem Oberkastenabe chnitt 34 auf Abstand gehalten, so daß ein Zwischenraum «wischen der Blasplatte 210 und der Oberfläche 191 des Oberkastenabechnltts rerblelbt. Während des Blaero-rgangs efcrömt Luft durch die Gas-Einlaß- und Lüftungsöffnungen 140 des Oberkastenabschnitte und«wird in die Atmosphäre zwischen dem Sandbehalter und dem Oberkastenabschnitt abgeführt« Ee tritt außerdem Luft durch die Lüftungsöffnung^OO des Unterkastenabschnitts 36, wird in der Unterkaeten-Yerteilerkamaer 74 gesammelt und durch die Unterkasten-Abgabeschläuche 110 abgegeben. Die aus dem Unterkaeten abgelassene Luft* kann durch den Abgabestutzen 336 durch Betätigung des Beip.aß-Magnetrentile 354- (Fig. 1) abgelassen werden. Gemlß 1Ig. wird, gesteuert τοπ der Tom Blasventil 44 körnenden Luft, das BeipaS-Hagnetrentil 354 betätigt, und es ändert seinen dargestellten Zustand in einen anderen Zustand·

Im Formkastenhohlraum wird ein poröser Formteil oder Kern 370 auegebildet. Dieser Formteil let jedoch noch nicht gehärtet bzw. standfest gemacht·

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Bei Portsetzung des Betriebsäblaufs, zu desan Erläuterung auf Pig. 13 Bezug genommen wird, wird der Kolben 64 gesenkt, um den Formkasten 32 zusammen mit den Sandbehälter 40 abzusenken, bis der Vagen 36 auf den Schienen 178 abgesetzt ist. Danach wird der Vagen 38 durch Betätigung des Zylinders 2CX) nach rückwärts bewegt, wodurch die Oberkasten-Gasverteiler-und Auswerf anordnung 42 in den Arbeitsbereich V, vertikal ausgerichtet mit dem Formkasten, gebracht wird. Gleichzeitig wird der Sandbehälter in seine Aufnahmestellung unterhalb des Sandaufgabetrichters 46 gebracht und die Bühnenzylinder werden betätigt, um die Bühne 250 zu öffnen und den Behälter erneut zu füllen. Dabei sei bemerkt, daß die Zusammensetzung des harzgebundenen Sandes so gewählt ist, dfi er nicht aus den Rohren 214 austritt, solange nicht der Sandbehälter unter Luftdruck steht.

Vie aus Fig. 14 hervorgeht, wird der Kolben 64 als nächstes ausgerückt, um den Formkasten 32 mit der Oberfläche 141 des Oberkastenabschnitts 34 nach oben in Anlage an die Unterseite des Qasvertellers 260 anzuheben. Unter der Kraft des Kolbens wird der Vagen 38 von den Schienen 178 abgehoben, bis die Anschlagschrauben 253 gegen die Viderlagerklötze 51 (Fig. 1) stoßen·

Im folgenden wird auf Fig. 15 Bezug genommen. Als nächstes wird der Oberkasten-Auswerfzylinder 260 betätigt, der seine Kolbenstange 281 ausstößt und dadurch die Oberkasten-Auswerfplatte 278 absenkt, wobei die Oberkasten-Auswerfstifte 274 in die Sand-Einfüllöffnungen 138 eingreifen, bis die unteren Enden der Auswerf stifte in einer Ebene mit der Vand des Oberkasten-Formhohlraums 134 liegen. Diese Stel-

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- 26 lung ist in den Fig. 4 und 9 dargestellt.

Gemäß WLg- 7 wird die Stellung der Oberkasten-Auswerfstifte 274 durch die Anschlagstangen 284 bestimmt, welche gegen die in der Oberfläche 81 des Unterkastenabschnitte 36 eingelassenen Anschlagplatten 116 stoßen. Die Auswerfplatte 278 ist mit Abstand unterhalb der Köpfe 294 der Führungsstangen 292 angeordnet. Der Oberkastenzylinder 280 halt den Druck auf die Oberkasten-Auswerfplatte 278 aufrecht, wobei die Zylinder-Gegenkraft über die Gegendruckschrauben 253 auch auf die Widerlagerträger 51 übertragen wird.

Das Hagnetventil 342 in der Oberkasten-Dichtungeluftleitung 340 wird geöffnet (Fig. 1, 9 und 10), und Druckluft strömt durch den Schlauch 160 und den Oberkastenkanal 154 und bläht den Dichtring I50 auf, wodurch eine gasdichte Abdichtung zwischen dem Oberkastenabschnitt 34 und dem Unterkastenabschnitt 36 geschaffen wird. Danach ist der Formkasten 32 zum Härten des in ihm enthaltenen Formteils 370 bereit.

Das Steuerventil 332 wird geöffnet, um Luft durch den Mengenregler 334 zu leiten und den Verteilerdruck-fiegler 320 zu betätigen. Druckluft wird durch das flüssige Härtemittel 312 im Druckgaserzeuger-Tank 306 geleitet, wobei ein Gasgemisch aus Luft und dem Härtemittel gebildet w^rd· Der Verteilerdruck-Begler 320 wird progressiv geöffnet, um den Gasdruck in der Gasversorgungsleitung 266 und in . der Gasverteilerkammer 262 fortlaufend zu steigern. Es er* gibt sich ein fortlaufendes Anwachsen des Drucks des ~ dem Formkastenhohlraum über die Gaseinlaßöffnungen 140 und die Sand-Einfüllöffnung 138 um den Oberkasten-Auswerf stift en 274 herum zugeführten Gases.

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Die Einlaßöffnungen 140 und die Füllöffnungen 138 sind über die Oberkasten- und Unterkastenabschnitte _f wie dies für den Unterkastenabschnitt 36 in Fig. 11 dargestellt ist, rerteilt, üb das i« Gas enthaltene Härtemittel möglichst gleichmäßig über das poröse Formteil 370 im Formhohlraum su Terteilen. Um ein rasches Aushärten su erreichen, wird das Gas unter erhebliches! Druck, s.B. bei 2,81 Atmosphären, zugeführt. Ss hat sich gezeigt, daß bei relativ hohem Anfanga-Qesdruck die Geschwindigkeit des durch die Offnungen und Füllöffnungen tretenden Gases so hoch 1st, daß die ungehärteten Formteile 370 an den Gas-Zuführstellen beschädigt oder seretört werden. Es hat sich außerdem gezeigt, daß beim Zuführen dea Gases mit progressiv anwachsendem Gasdruck die Formteile an den Gas-Zuführstellen ausreichend aushärten, um eine E-roeion bzw. Zerstörung der Formteile an diesen Funkten su verhindern. Dabei härtet der Formteil rasch und genügend aus, um dem relativ niedrigen Anfangsgasdruck standzuhalten, wobei der Härteprosees progressiv mit dem Anwachsen des Gasdrucks fortschreitet, so daß die Formteile auch den anwachsenden Gasgeschwindigkeiten standhalten und bei grofier Auehärtgeschwindigkeit ihre genaue Form beibehalten.

Im folgenden wird auch auf Fig. 10 Besug genommen. Das das Härtemittel enthaltende Gas wird durch den Formteil 370 Betrieben und verläßt den Formhohlraum durch die Lüftungaöffnungen 100 des Unterkastenabschnitts 36 und durch die Ünterkaeten-Auswerfstift-öffnungen 88 um die Uhterkaeten-Auswerfatifte 92 herum und wird schließlich in der Unterkasten-Samaelkammer 74 gesammelt. Das Abgas strömt durch die Sammelkammer su den Abgasschläuchen 110 und in den Heiniger-Einlaßstutsen 352. Die Abgase werden durch die

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Flüssigkeit 350 im Reinjg?r-Tank 358 geleitet und von dem restlichen Härtemittel befreit. Die vom Härtemittel befreite Luft wird danach über die Ausgangsleitung 358 in die Atmosphäre abgelassen. Dabei ist die Luft» und Gas-Versorgungseinrichtung 22 in dem in Fig. 19 darge-stellten Zustand.

Der Oberkasten-Gasverteiler 260, die Oberkasten-Auswerfstifte 274, der Unterkastenabschnitt 36, der Unterkasten-Gassammler 39 und dl* Unterkasten-Auswerfstifte 92 sind als nach außen abgedichtete Einheit zusammengehalten, wäh-, rend das gasförmige Härtemittel in den Formkasten 32 eingeblasen und aus diesem abgelassen wird. Daher ergibt die Druckdichtung 270 einen dichten Verschluß zwischen dem Oberkasten-GasverteHer 260 und der Oberfläche 141 des Oberkastenabschnitts, während der Formkasten durch den vom Kolben 64 auf ihn ausgeübten Druck gegen den Gasverteiler gedrückt wird. Der aufblähbare Dichtring 150 wird unter Druck gehalten § um eine Abdichtung zwischen den Oberkasten und dem Unterkasten entlang des Formhohlraums zu schaffen, während die beiden Formkastenabschnitte vom Kolben 64 zusammengedrückt werden. Die Wellendichtungen 276 am Oberkasten-Gasverteiler verhindern den Austritt des Gases über den un die Oberkasten-Auswerfstifte 274 bestehenden Hingraum, ua4 die Vellendichtungen 104 der Verschlußplatte 76 des Unterkastensammlers verhindern einen Gasaustritt um die Unterkasten-Auswerfstifte 92.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel tritt zwar das ' gasformige Härtemittel von den Oberkasten-Gasverteiler 260 in den Formhohlraum ein und wird über den Unterkasten-Gas saaal er 39 abgeführt; selbstverständlich könnte das

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Härtemittel auch vom zuletzt genannten Sammler aus eingeführt und von dem zuerst genannten Verteiler aus abgeführt werden, wobei gewisse Änderungen in den Anschlüssen der Luft- und Gas-Verteilereinrichtung 22 und einige andere untergeordnete Konstruktionsänderungen getroffen werden müßten.

Bei der dargestellten Ausführungsform und dem beschriebenen Verfahren verstreicht etwa eine halbe bis eine Sekunde zwischen dem Zeitpunkt, bei dem das gasformige Härtemittel in die Gasversorgungsleitung 276 vom Verteilerdruckregler 320 abgegeben wird, bis zum Erreichen des vollen Drucks, d.h. bis zum Erreichen von etwa 2,8 at. Danach ist eine Zeit von etwa 5 Sekunden bis sur vollständigen Aushärtung eines mittleren Kerns erforderlich. Daraus ergibt sich, daß die Formteilherstellung wesentlich beschleunigt wird, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren Verwendung finden.

Nach dem Härtevorgang wird das Steuerventil 332 (Fig. 1 und 19) betätigt, um die Druckluft von dem den Gasdruck im Gasverteiler 260 steuernden Regler 334- abzulassen. Das Belpaßventil 326 des Gasdruckerzeugers wird betätigt, um die Druckluft über die Beipaßleitung 324 und die Gasversorgungsleitung 266 zum Gasverteiler 260 zu leiten und das System zu reinigen. Die Luft wird von der Unterkasteneinheit 37 durch die Abgasschläuche 110 zum Reiniger 302 geführt, von dem aus sie über die Ablaßleitung 358 in die Atmosphäre abgegeben wird. Der Reinigungsvorgang bedarf etwa einer Zeit von 3 Sekunden bei einem Luftdruck von etwa 2,81 at und durchschnittlicher Kerndicke.

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Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird das Beipaß-Magnetventil 326 geschlossen und der Lufteinlaß zum Gasverteiler 260 gesperrt. Bas Hagnetventil 342 in der Oberkasten-Dichtungsleitung 340 wird betätigt, um die Leitung zur Verteilerleitung 314- zu schließen und den Luftschlauch 160 zu belüften, wobei der Druck auf den Dichtring 130 im Oberkastenabschnitt abfällt und die Dichtung zwischen den Formkastenabschnitten gelöst wird.

Im folgenden wird auf die Tig. 5 und 16 Bezug genommen. Als nächstes wird der Kolben 64- abgesenkt, um den Formkasten 32 vor dem Auswerfen des gehärteten Formteils 317 aus dem Formkasten abzusenken. Zunächst wird dabei der Formkasten solange gesenkt, bis der Oberkasten 34 auf den Oberkasten-Haltebolzen 124 und 126 auf ruht, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Die Oberkasten-Auswerfplatte 278 und die Oberkasten-Auswerfstifte 274 werden unter dem fortgesetzten Druck des Zylinders 280 abwärts gefahren, wobei die Anschlagstangen 284 weiterhin auf den StoBplatten 116 auf ruhen (vgl. Fig. 7). Die Unterkasteneinheit 37 wird bei fortgesetzter Abwärtsbewegung des Kolbens 64- weiter gesenkt. Der Oberkastenabschnitt 34 bleibt an den Oberkasten-Ankerstangen hängen. Die Oberkasten-Auswerfplatte 278 und die Oberkasten-Auswerfstifte 274 setzen ihre Abwärtsbewegung unter Einfluß des Zylinders 280 fort und werfen dadurch den Formteil 370 aus dem Oberkasten 34 aus, während dieser auf dem Unterkasten 36 (Fig. 5) liegen bleibt.

Es wird nun auf Fig. 17 Bezug genommen. Wenn der Kolben 64 weiter abgesenkt wird, wird die vertikale Trennung der den Formteil 370 tragenden Unterkasteneinheit 37 von dem Oberkastenabschnitt 34 vergrößert. Die Oberkasten-Auswerf-

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platte 278 wird mittels des Zylinders 280 völlig abgesenkt, bis die Anschlagblöcke 290 (Fig. 5) an die Oberfläche des Gasverteilers 260 anstoßen. Der Wagen 38 wird beim Absenken des Kolbens erneut auf die Schienen 178 aufgesetzt. Die Unterkasteneinheit wird bis zu einem Funkt abgesetzt, bei dem die Unterkasten-Auswerfplatte 94 gegen die oberen Enden der Haltestangen 96 zur Anlage kommt.

im folgenden wird auf die Fig. 6 und 18 Bezug genommen. Die Unterkasten-Auswerfplatte 94 und die Auswerfstifte 92 werden auf den Haltestangen 96 in Ruhestellung festgehalten, während sich der Kolben 64 weiter abwärts bewegt und die Unterkasteneinheit 37 mit diesem abgesenkt wird. Das Formteil 370 bleibt ebenfalls, auf den Unterkasten-Auswerfstiften aufliegend, in Ruhestellung, wobei das Formteil vom Unterkaetenabschnitt 36 abgehoben und auf den Auswerfstiften über de« Unterkastenabschnitt abgestützt wird. Der Oberkasten-Auswerfzylinder 280 wird daraufhin betätigt, ua die Kolbenstange 282 mit der Oberkasten-Auswerfplatte 278 und den zugehörigen Auswerfstiften 274 aus dem Oberkastenabschnitt 34 herauszuheben. Die Oberkasten-Ausw erfplatte wird solange angehoben, bis ihre Oberfläche gegen die Köpfe 294 der'Führungsstangen 292 schlägt. Das Formteil 370 kann sodann in bekannter Weise mit Hand oder auf mechanischem Vege entfernt werden.

Nachdem gegebenenfalls ein Freigabe- oder Trennmittel aufgebracht worden ist, ist die Maschine für einen neuen Betriebszyklus bereit. Der neue Betriebszyklus beginnt durch Einstellen der Haschine in den in Fig. 12 gezeigten Zustand, worauf der neue Betriebszyklus und die nachfolgenden Arbeitsschritte in der oben beschriebenen Weise ausgeführt werden. Die Haschine kann fortlaufend und automatisch

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auf diese Weise lebrieben werden, wobei übliche Zeitgeberund Steuerinstrumente verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können zur Herstellung von Gießerei-Sandteilen bei verschiedenen Kaltkastenverfahren Verwendung finden. Bas beschriebene Ausführungsbeispiel ist besonders gut zur Verwendung von Sand mit einem härtbaren Harzbinder geeignet, wobei ein gasförmiges Härtemittel mit schädlichen oder gefährlichen Eigenschaften eine Nachbehandlung der Gase erforderlich macht. So können beispielsweise im Handel befindliche Harzbinder eine Mischung von gleichen Gewichtsteilen an "Isocure I" und "Isocure II" (Archer-Daniels-Midland Company) enthalten, die in einem Binderverhältnis bis zu etwa 2% des Sandgewichts verwendet werden. Ein Amin-Härtemittel, insbesondere Triethylamin wird als Binder verwendet. In diesem Falle ist die im Druckgas-Erzeugertank 306 befindliche Flüssigkeit 312 Triethylamin, und die Flüssigkeit 350 im Reinigertank 348 ist eine wässrige Säure, z.B. Phosphorsäure.

In der Gießerelprazis werden verschiedene Formkasten-Ausführungen verwendet, und zwar zusammen mit geeigneten Sand-Blasplatten und Blasrohren sowie Auswerfstift-Anordnungen. Sie Erfindung ist an verschiedene Fonakastenerforderaisse anpaßbar, und die angegebene Ausführungeform ist nur als Beispiel anzusehen.

Die Erfindung übernimmt verschiedene Vorteile der Kaltkastenverfahren und erreicht darüber hinaus noch die oben beschriebenen zusätzlichen Vorteile. So können beispielsweise drei vollständige Betriebszyklen pro Hinute erreicht werden, so daß die Produktionsziffern außergewöhnlich hoch sind. 9 0 9887/1073

Claims

-aa. Ansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gieß-Sandformteilen, gekennzeichnet durch einen Formkasten (32) mit trennbaren Formkastenabschnitten (34,36), zwischen denen ein Form-Hohlraum (134,80) gebildet ist und in denen zum Hohlraum führende Gasdurchlässe (88,100,138,140) ausgebildet sind; durch einen beweglich angebrachten Gas-Verteiler (260), der nahe des Formkastens angeordnet, mit diesem in dichtende Anlage gebracht und mit den Gasdurchlässen in Verbindung gebracht werden kann, wobei eine Gasleitung für unter Druck stehendes Gas zwischen dem Verteiler und dem Formhohlraum gebildet ist} und durch eine Vorrichtung (64,181) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Verteiler und dem Formkasten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Formkasten (32) zum Formhohlraum (134,80) fuhrende Sand-Einfüllöffnungen (144,138) ausgebildet sind, und daß die Einfüllöffnungen von dem am Formkasten anliegenden Gasverteiler (260) umgeben bzw. abgedeckt sind.

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-s-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Sandbehälter (40), der zum Auf füllen des Formhohlraums (124,80) über die Füllöffnungen (144,158) an den Formkasten (32) anrückbar ist; und durch einen eine Halterung und Führung für den Gasverteiler (260), den Sandbehälter (40) und den Formkasten (32) bildenden Vagen (38),

V dessen Anordnung und Ausbildung so getroffen 1st, daß der Gasverteiler und der Sandbehälter alternativ in eine Stellung nahe des Formkastens versetzbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gasverteller (260) Auswerf stifte (274) zugeordnet sind, welche unter Durchführung durch den Gasverteiler (34) zum Auswerfen eines Formteils aus dem anliegenden Formkastenabschnitt in diesen Formkastenabschnitt einführbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen t zweiten nahe dem Formkasten (32) angeordneten Gasverteiler bzw. -sammler (39)« der mit dem Formkasten in dichtende Anlage versetzbar und mit den Gasdurchlässen (88,100) zur Bildung einer Gasleitung für unter Druck stehendes Gas zwischen dem Verteiler und dem Formhohlraum (134,80) verbindbar ist, wobei das Gas von dem einen Gasverteiler (260,39) aus dem Formhohlraum zuführbar und über den anderen Gaeverteiler von dem Formhohlraum abfuhrbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dafi dem zweiten GasverMler (39) eine zweite Gruppe von Auswerfstlften (92) zugeordnet ist, wobei die Stifte (92) unter Durchführung durch den zweiten Gasverteiler zum Auswerfen des Formteils in den anderen Formkastenabschnitt (36) einführbar sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischem jedem der Gasverteiler (260,39) und dein jeweils anliegenden Fonnkastenabschnitt (34,36) Dichtungen (270,150) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gaszuführleitung (266) an dem Gasverteiler (260) angeschlossen ist. die mit einem gesteuerten, den Gasdruck progressiv steigernden Druckregelventil (320) versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (150) aufblähbar bzw. aufweitbar ist.

10. Verfahren zum Herstellen eines Gieß-Sandformteils in einem Formkasten mit trennbaren Formkastenabschnitten, zwischen denen ein Hohlraum gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Sandbehälter mit dem Formhohlraum in Verbindung gebracht wird; daß sodann ein härtbares Bindemittel enthaltender Sand aus dem Sandbehälter in den Formhohlraum geblasen wird, um in diesem ein Formteil auszubilden; daß der Formkasten und der Behälter voneinander getrennt werden; daß ein Gasverteiler mit dem Formhohlraum verbunden wird; worauf ein gasformiges Härtemittel für das Bindemittel vom Verteiler in den Formhohlraum geblasen wird, um den Formteil auszuhärten; und daß schließlich die Formkastenabschnitte zum Entfernen des Formteils aus dem Formkasten auseinandergerückt werden.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtemittel mit progressiv wachsendem Druck in den Formhohlrauin eingeblasen wird, wobei das Formteil nahe den Härtemittel-Einblaspunkten ausreichend schnell ausgehärtet wird, um eine Erosion des Formteils an diesen Stellen zu verhindern.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Gas-Verteiler mit dem Formhohlraum in Verbindung gebracht wird; und daß während des Blasvorgangs das Abgas in den zweiten Gasverteiler geleitet wird.

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