DE3010694A1 - Formmaschine - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es wurden viele Gießerei-Formmaschinen zum Herstellen von Formen oder Kernen aus einem Formmaterial, grundsätzlich Sand und einem Bindemittel, entwickelt. Gewöhnlich wird das Formmaterial ausgeheizt bzw. getrocknet oder erwärmt, um das Bindemittel zu härten, damit die Form die erwünschte Formgebung beibehält. In den vergangenen Jahren wurde ein unter Wärmeeinfluß abbindbares Bindemittel benutzt, so daß beim Aufbringen von Wärme die sich ergebende Sandform ziemlich schnell hart wurde. In neuerer geit wurden kalt abbindbare Formmaterialien benutzt, wobei der Klebstoff in der Sandmischung dadurch ausgehärtet wurde, daß ein Katalysatorgas durch'das Formmaterial in dem Formkasten geleitet wurde. Bei beiden Verfahren war es nicht besonders wichtig, irgendwelche Vorkehrungen bezüglich der schon gemischten Sand-Bindemittel-Mischung zu beachten, die in einem Sandmagazin bzw. -behälter auf den nächsten Betriebszyklus wartete. Da diesem Sandmagazin weder Wärme noch Katalysatorgas zugeführt wurde, erfolgte kein Abbinden oder Härten der Sand-Klebstoff-Mischung. Im Ergebnis war es allgemein üblich, eine ziemlich große Sand-Klebstoff-Mischung nach jedem Füllen des Formkastens in dem Magazin zurückzuhalten.

Neuerdings besteht eine Tendenz dazu, das Anwenden von Wärme beim Abbinden des Formmaterials in dem Formkasten zu vermeiden, da hierzu Energie benötigt wird. Auch wird vermieden, die Formen und die gesamte Formmaschine heiß zu machen, und zwar im Hinblick auf die Sicherheit der die fertigen Formen handhabenden Bedienungspersonen. Ferner besteht seit kurzem der Wunsch, das Benutzen eines Katalysatorgases zu vermeiden, da die meisten dieser Gase giftig sind, was zu einer anderen Gefahr führt. Außerdem muß das abgegebene Katalysatorgas in einer sicheren Weise gehandhabt werden.

In neuerer Zeit wurden selbstabbindende Klebstoffe benutzt, wobei

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der Sand mit einer zweiteiligen Flüssigkeit, einem Bindemittel und einem Katalysator gemischt wird, so daß die gesamte Mischung innerhalb einiger Sekunden, beispielsweise innerhalb von 10 bis 60 Sekunden, abzubinden oder zu härten beginnt. Dieses macht eine neue Maschinentechnik erforderlich, da der selbstabbindende Klebstoff sofort in den Formkasten bewegt werden muß, bevor er die Möglichkeit hat, in dem Mischer oder in dem Magazin bzw. Behälter abzubinden. Die früher benutzten Mischer vom Schneckentyp waren gewöhnlieh zu langsam, da die Übergangs- bzw. Verharrungszeit der Sand=\Klebstpff-Mischung innerhalb des Schnecken-Mischers zu groß war. Da die Mischung wegen des flüssigen Klebstoffs und Katalysatpys gewöhnlieh klebrig war, war es ferner schwierig, den Behälrter mit einer präzisen Formmaterial-Menge zu füllen, und es war j schwierig sieherzustellen, daß das gesamte Material aus dem Berhälter in den Formkasten geblasen wurde. Die Sandform kann eine pber=- oder Unterform (cope or drag mold) sein, oder es kann sich um einen Kern für eine Verwendung in der Ober- und ünterform handeln. Im Falle eines Kerns besteht ein spezielles Problem, da dann, wenn nicht genügend Sand-Klebstoff-Mischung zum Füllen des .Kernkastens zugeführt wird, der Kern unvollständig und mangels Verwendbarkeit Ausschuß ist.

Die aus dem Behälter in den Formkasten eingeblasene Formmateria1-Menge ist von vielen Variablen abhängig, einschließlich der Austeilgenauigkeit des Formmaterials aus der Mischvorrichtung, ferner der Klebeigenschaft der Mischung und der Größe des zum Blasen der Mischung in den Formkasten zur Verfügung stehenden Luftdrucks

Wenn einer oder mehrere Hohlräume in dem Formkasten vorgesehen sind, wobei eine Mehrzahl von Blasöffnungen zu den Hohlräumen führt, ist das Problem durch die Tatsache erschwert, daß die klebrige Mischung dazu neigt, längs des Pfades mit dem geringsten Widerstand zu fließen. Diejenigen Blasöffnungen und diejenigen Teile des oder der Formhohlräume, die schwieriger zu füllen sind, führen zu einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit, und vielfach Wird der Fprmhphlraum nicht vollständig gefüllt, wobei ein Teil der klebrigen Mischung in den Blasöffnungen verbleibt. Das Mate=-

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rial neigt zu einem Abbinden bzw. Härten in den Blasöffnungen, so daß nachfolgende Betriebszyklen durch diese teilweise abgebundene Mischung weiter erschwert werden, da hierdurch ein weiterer Widerstand gebildet wird, so daß die Mischung in weiter verstärktem Maße durch die Durchgänge mit dem geringeren Widerstand strömt. Somit verstopfen schließlich die Blasöffnungen mit dem größeren Widerstand, was zu unpassend gefüllten Formhohlräumen und Aus^ schuß-Formen oder -Kernen führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Formmaschine derart aufzubauen, daß sie in zufriedenstellender Weise ein Formen des selbständig oder schnell abbindenden Formmaterials in einem Formkasten mit mehreren Einbringöffnungen ermöglicht, und zwar im Rahmen von wiederholbaren Produktionszyklen bei der Verwendung in der Gießerei.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Formmaschine der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Formmaschine nach der vorliegenden Erfindung dient zum Aus=- bilden von Formen aus einer Formmischung, die aus einem bestimmten Stoff und einem Bindemittel besteht. Die Formmaschine enthält einen Rahmen sowie erste und zweite Form-Träger, die an dem Rahmen relativ bewegbar angebracht sind. Die ersten und zweiten Form-Träger können entsprechend erste und zweite Formhälften aufnehmen. Es sind Mittel vorhanden, die dazu dienen, die Träger relativ zu bewegen und die Formkästen zu öffnen sowie zu schließen, wobei der Schließzustand der Einbringzustand für die Formmischung ist. Es sind Einbringmittel zum Zuführen einer Formmischung, einschließlich einer nicht frei fließenden Formmischung, zu den ge^ schlossenen Formkästen vorhanden. Diese haben zumindest in dem Einbringzustand eine Mehrzahl von Einbringöffnungen, die zu dem zumindest einen Formhohlraum in den Formkästen führen. Ein Strömungspfad-Drosselglied ist an dem Rahmen angebracht und zumindest in dem Einbringzustand zwischen den Einbringmitteln und der Ein=-

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bringöffnung der Formkästen positionierbar. Ein Verteiler dient zum Aufnehmen der Formmischung an einem einzelnen Einlaß von dem Drosselglied und zum Verteilen der Formmischung auf eine Mehrzahl von Einbringöffnungen.

Die Maschine nach der vorliegenden Erfindung enthält somit einen Rahmen sowie Mittel zum Anbringen eines Formkastens an dem Rahmen. Es sind Mittel zum öffnen und Schließen des Formkasten-Anbringungsmittels vorhanden. Der Formkasten hat in dem Schließzustand einen Formhohlraum mit einer Mehrzahl von Blasöffnungen. Ein Magazin bzw. Blaskopf hat einen Druckluft-Einlaß und einen Formmaterial-Auslaß. Es sind Mittel zum Befüllen des Magazins bzw. Blaskopfes mit einer vorbestimmten Menge an Formmaterial vorhanden. Ein Drosselglied mit einer allgemein trichterförmig I zusammenlaufenden Form ist an den Auslaß des Magazins bzw. Blas- j kopfes angeschlossen. Ein Verteiler dient zum Aufnehmen des Form-i materials von dem Drosselglied, um das Formmaterial auf die Mehr-, zahl von Blasöffnungen zu verteilen. Es sind Mittel vorgesehen, die einen Einbringzustand mit dem Verteiler, und zwar in Strömungsverbindung mit dem Formkasten, herstellen. Es sind Blasmit- | tel angeschlossen, um Fluid unter Druck zu dem Magazin bzw. Blas-', kopf zu leiten und das Formmaterial aus dem Magazin bzw. Blaskopf durch das Drosselglied sowie den Verteiler in den Hohlraum zu ] blasen, wenn sich das Magazin bzw. der Blaskopf und der Formkasten in dem Einbringzustand befinden. ^;

Dementsprechend weist die erfindungsgemäße Maschine ein Drosselglied sowie einen Verteiler im Strömungspfad des Formmaterials auf, wobei diese Mittel durchströmt werden, unmittelbar bevor das Formmaterial in eine Mehrzahl von Einbringöffnungen eintritt. j Diese Mittel begünstigen ein passendes Füllen des Formhohlraums. Die Formmaschine nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Verwendung eines klebrigen Formmaterials, das durch eine gedrosselte öffnung geleitet und dann aufgeteilt wird, um sicherzustellen, daß mehrere Einbringöffnungen in dem Formhohlraum offengehalten werden.

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pie Formmaschine eignet sich zum Verwenden eines nicht frei fließenden Fprmmaterials und ist mit einem Drosselglied sowie einem Verteiler ausgebildet. Das Formmaterial kann eine Mischung aus Sand und einem Bindemittel sein, welches beispielsweise durch einen zugemisehten Katalysator oder durch ein später zugeführtes Katalysatorgas gehärtet werden kann. Die Maschine ist besonders nützlich/ wenn ein oder mehrere Fprmhohlräume durch eine Mehrzahl von Einbringöffnungen gefüllt werden und das Formmaterial nicht frei fließend ist sowie eine Neigung zum Abbinden oder Härten hat. Das Drosselglied wird dem Blaskopf folgend so angeordnet, da,ß das gesamte Formmaterial die gedrosselte öffnung durchströmen muß. Das Formmaterial gelangt dann in den Verteiler, der das Formmaterial auf die Mehrzahl der Einbringöffnungen und dann in den oder die Fprmhohlräume verteilt. Die Reinigungsvorrichtung dient zum Reinigen bzw. Entfernen von in dem Verteiler gebliebenem übersehüssigem Material.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 =· in einer Stirnansieht die vpllständige Formmaschine nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - einen Schnitt der Maschine längs der Linie 2^-2 aus Figur T,

Figur 3 - einen vergrößerten, schematischen Teilschnitt der Maschine längs der Linie 3-3 aus Figur 2,

Figur 4 - einen Schnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 3, i Figur 5 - die Maschine in einer vergrößerten perspektivischen An-_; Sicht in einem offenen Zustand von der zu Figur 2 entgegengesetzten Seite,

Figur 6 - die Maschine in einer vergrößerten perspektivischen Ansieht in einem Reinigungszustand und

Figur 7 =- in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht ein bei der vorliegenden Maschine verwendbares modifiziertes Ableitglied.

pie Figuren 1 bis 6 zeigen eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung im Zusammenhang mit einer Formmaschine 11, die einen

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Rahmen 12 mit Formkasten-Anbringungsmitteln 13 hat, an denen ein Formkasten 14 gehalten ist. Der Formkasten 14 kann unterschiedlich geformt sein und beispielsweise zum kastenfreien Formen von Ober- und Unterformen bzw. -kästen (flaskless molding of cope and drag molds) unter Verwendung einer Mustertafel mit zwei darauf befindlichen Musterhälften dienen. Auch kann es sich um eine einzelne Ober«- oder Unterfprm mit einer ebenen Platte zum Verschlies sen des Hohlraums handeln. Oder aber es kann sich gemäß Darstellung um einen Kernkasten handeln, der Kern- oder Formkasten-Hälften 14A sowie 14B an Anbringungsmitteln 13A sowie 13B hat. Der Formkasten 14 hat zumindest einen Hohlraum, und in diesem j Fall ist er mit zwei Hohlräumen 15 sowie 16 dargestellt. Der oder·

die Hohlräume dienen zum Bilden einer Form oder eines Kerns, was j nachfolgend als 'Form' bezeichnet wird, wenn eine Ober- oder Unterform bzw, ein Ober- oder Unterkasten oder ein Kern geformt wird.

Der Formkasten 14 ist in einer bestimmten Weise zu öffnen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform enthalten die Formkasten-An- j bringungsmittel 13 vier horizontal angeordnete Zugstangen 17, j auf denen die Formkastenhälfte 14A hin- und herbewegbar ist, und . zwar mittels einer Stoßvorrichtung 18. Die Formkastenhälfte 14B ist in einer fixierten Weise in den Formkasten-Anbringungsmitteln 13 gehalten, die an dem Rahmen 12 festgelegt sind. Figur 1 zeigt die Formkastenhälfte 14A in dem Zustand, bei dem sie für ein einfaches Entfernen bzw. Entnehmen der Formen zu einer Öffnungsposition an einer Anlenkung 20 verschwenkt ist.

Figur 2 zeigt die beiden Formkastenhälften 14A sowie 14B in der Schließposition mit einer Trennlinie 19. Der Formkasten 14 hat eine oder mehrere Blas- oder Einbringöffnungen 21 und 22, die entsprechend zu den Hohlräumen 15 und 16 führen. In diesem Fall sind diese öffnungen längs der Trennlinie 19 an der Oberseite des Formkastens 14 angeordnet.

Es sind gewisseEintringmittel vorgesehen, und bei dieser Ausführungsform wird Rohsand zu einem Trichter 26 geleitet, von dem er

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zu einem Drehinischer 27 gelangt. Dieser kann von der in dem US-Patent 3 881 703 dargestellten Art sein, wobei ein flüssiger Klebstoff und ein flüssiger Katalysator entsprechend durch Leitungen 28₇ 29 zugeführt werden. Dieser Drehmischer 27 kann den Strom des Sandes, des Harzklebstoffs und des Katalysators schnell so beschleunigen und präzise steuern, daß eine vorbestimmte Menge an klebriger, selbst härtbarer bzw. abbindbarer Formmaterialmischung aus dem Auslaß 30 des Drehmischers 27 zu einem Trichter 31 geleitet werden kann. Aus diesem Trichter 31 fällt die Mischung in ein Magazin oder einen Blaskopf 33. Alternativ kann der Drehmischer eine kalt härtbare bzw. abbindbare Mischung von Sand und Bindemittel mischen, wobei diese Mischung durch ein Katalysatorgas zum Abbinden oder Härten gebracht wird.

Die Figuren 1,2,5 und 6 zeigen besser die Aufbaueinzelheiten des Blaskopfes 33. Es ist eine zweite Gruppe von vier Zugstangen : 34 vorgesehen, die parallel zu der ersten Gruppe der Zugstangen j 17 und oberhalb derselben verläuft. Ein bewegliches Trägerglied ; 36 ist an diesen Zugstangen 34 verschiebbar gelagert. Das beweg- ' liehe Trägerglied 36 hat zwei vertikale Stangen 37, an denen ein ^; Wagen 38 verschiebbar gelagert ist. Dieser Wagen trägt den Blas^ : kopf 33 für eine vertikale Bewegung. Zwei Fluid-Zylinderanordnun^-' gen 39 sind an dem beweglichen Trägerglied 36 fixiert, und die Kolbenstangen 40 der Fluid-Motoren bzw. -Zylinderanordnungen 39 sind mit dem Wagen 38 verbunden, um diesen vertikal zu bewegen. Das bewegliche Trägerglied 36 ist an den Zugstangen 34 horizontal so einstellbar, daß die Mittellinie des Blaskopfes 3 3 mit der Trennlinie 19 zusammenfällt. Hierbei handelt es sich um einen Einstellvorgang während des Einrichtens, und dieses Einstellen hängt von der Dicke der Formkastenhälften 14A sowie 14B ab.

Der obere Teil des Blaskopfes 33 ist mit einem Drosselklappenventil 42 ausgerüstet, um den oberen Teil des Blaskopfes nach dem Einführen von Formmaterial zu versehließen. Ein Blasventileinlaß 43 ist nahe der Oberseite des Blaskopfes 33 vorgesehen, um eine große Luftmenge schnell einleiten bzw. einführen zu können, und zwar zum Blasen des Formmaterials in die Hohlräume 15 und 16, Ein

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Schnellablaß-Auslaß 44 ist ebenfalls nahe der Oberseite dieses Blaskopfes vorgesehen. Gegebenenfalls umgibt eine Aufwirbelungs- bzw. Fließluft-Kammer 45 den Blaskopf 33, und es führen von dieser Kammer 45 Aufwirbelungs- bzw. Fließluft-Auslässe 46 zu dem Inneren des Blaskopfes 33, um das Bewegen der gesamten Formmischungsmasse zu unterstützen.

Der Blaskopf 33 ist vorzugsweise zylindrisch, und an der Unterseite dieses Blaskopfes ist ein konisches Strömungskonzentrations- oder Drosselglied 48 befestigt. Dieses sorgt für ein zunehmendes Drosseln oder Verengen des nach unten gerichteten Stroms des Formmaterials von dem Einlaß an der Unterseite des zylindrischen Blaskopfes 33 bis zu einem gedrosselten Bereich oder Auslaß 49. Die Querschnittsfläche dieses Auslasses 49 beträgt nicht mehr als 10 % der Fläche des Konuseinlasses und kann j gegebenenfalls nur 0,3 % dieser Einlaßfläche betragen. Der Strömungspfad des Formmaterials kann horizontal sein oder unter einem Winkel verlaufen, wobei er jedoch im vorliegenden Fall vertikal dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Formmaschine 11 während ihrer Produktions- bzw. Lebensdauer mit vielen verschiedenen Formkästen 14 benutzt werden kann, und der | Blaskopf 33 ist ein Mittel, mit dem diese Strömungsverbindung } von dem Magazin bzw. Vorratsraum 32 zu dem Formkasten 14 gebildet werden kann. Der Blaskopf 3J ist mit einem Formkasten-Anpaßstück 51 versehen, der ein Anpassen an diese unterschiedlichen Formkästen 14 ermöglicht. Bei der bevorzugten Ausführungsform enthält das Formkasten-Anpaßstück eine obere Platte 52, die an der Unterseite des konischen Drosselgliedes 48 durch Verstärkurigsrippen 53 festgelegt ist. Der Drosselglied-Auslaß 49 ist in dieser oberen Platte 52 vorgesehen. Eine abnehmbare untere Platte 54 ist durch Schrauben 55 an der oberen Platte 52 befestigt. ; Gemäß der Darstellung in Figur 4 ist diese untere Platte 54 mit einem vollständig durch die Platte 54 verlaufenden länglichen Schlitz 56 versehen. Diese untere Platte 54 wird gewöhnlich in der üblichen Art für jeden Formkasten 14 so hergestellt, daß die Enden des Schlitzes 56 mit den Blasöffnungen 21 und 22 in Strömungsverbindung stehen. Diese untere Platte 54 kann eine einfa-

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ehe Blasplatte sein, die nur eine einzige, mit dem Drosselglied-Auslaß 49 zusammenpassende öffnung hat. Gewöhnlich ist sie jedoch komplizierter und stellt sie einen Verteiler dar, der das Formmaterial in zwei entgegengesetzt gerichtete horizontale Pfade verteilt, so daß das Formmaterial in passender Weise zu den Blasöffnungen 21 und 22 fließt. Eine Dichtung 57 ist an dem unteren Ende der unteren Platte 54 vorgesehen und hat ebenfalls einen mit dem langgestreckten Schlitz 56 zusammenpassenden Schlitz. Die Fluidt-Mptpren bzw. -Zylinderanordnungen 39 können betätigt werden, um den Blaskopf 33 zu einer Einbringpositipn abzusenken, an der der langgestreckte Schlitz 56 mit den Blasöffnungen 21 und in Eingriff kommt. Dieses ist die in den Figuren 1 und 3 dargestellte Position, während der Blaskopf 33 gemäß Figur 5 angehoben ist.

Es ist eine Reinigungsvorrichtung 60 vorgesehen, die ein Ableitglied 61 enthält. Dieses Ableitglied ist in Form eines hohlen, oben offeneji Kastens ausgebildet, der an einem sieh verjüngenden Kanal 62 gehalten ist. Dieser Kanal 62 ist durch drei Rollen 64 so abgestützt/ daß er von einer zurückgezogenen Außerbetriebsposition in Figur 5 zu einer vorderen Betriebsposition in Figur 6 bewegbar ist. Eine der Rollen 64 ist federnd angebracht, um es zu ermöglichen, daß das Arbeitsende des Ableitgliedes 61 unter dem Einfluß der Fluid-Motoren 39 etwas nach unten bewegt werden kann. Eine flexible Leitung 65 ist mit der Rückseite des sich ; verjüngenden Kanals 62 verbunden, um einen Austrittspfad für das überschüssige Formmaterial zu bilden. Das Ableitglied 61 hat einen langgestreckten Schlitz 66, der mit dem längstmöglichen Schlitz 56 in dem Formkasten-Anpaßstück 51 zusammenpaßt. Ein Fluid-Motor 68 ist angeschlossen und dient zum Hin- und Herbewegen der Reinigungsvorrichtung 60 zwischen Betriebs- und Außerbetriebspositionen. Ein Steuermittel 70 dient zum Steuern der verschiedenen Bewegungen der Maschinenteile bei dem Arbeitszyklus, der durch nicht dargestellte übliche Grenzschalter gesteuert wird.

Figur 7 zeigt ein abgewandeltes Ableitglied 75, das anstelle des

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Ableitgliedes 61 benutzt werden kann. Dieses Ableitglied hat wie zuvor einen langgestreckten Schlitz 66 und aber an jedem Ende hiervon zwei Auslässe 76 und 77. Flexible Schläuche 78 und 79 sind im Inneren des Ableitgliedes 75 angeordnet und führen wie zuvor zu der flexiblen Leitung 65. Solenoide 80 und 81 betätigen entsprechende Quetschventile 82 und 83 in den flexiblen Schläuchen 78 und 79.

Der Arbeitszyklus der Formmaschine 11 kann an ziemlich jedem Zykluspunkt beginnend beschrieben werden, da sich die Betriebszyklen wiederholen. Unter der Annahme, daß die Hohlräume 15 und 16 des Formkastens leer sind, wird die Stoßvorrichtung 18 durch das Steuermittel erregt, um die Formkastenhälften 14A sowie 14B zu schließen und diese Hohlräume herzustellen. Danach werden die Fluid-Motoren betätigt, um den Blaskopf 33 abwärts zu bewegen, bis das Formkasten-Anpaßstück 51 auf die oberseitige Oberfläche des Formkastens 14 geklemmt wird. Damit sorgt die Dichtung 57 für ein Abdichten um die Blasöffnungen 21 und 22. Die Reinigungsvorrichtung 60 ist zu dieser Zeit horizontal zurückgezogen. Hierbei handelt es sich um die in den Figuren 1 und 3 dargestellte Einbringposition, an der das Drosselglied 48 über den Drosselglied-Auslaß 49 und den Verteiler-Schlitz 56 mit den Blasöffnungen 21 und 22 in Strömungsverbindung steht.

j Danach wird der Drehmischer 27 betätigt und mit Sand, Harzkleb-

j stoff sowie Katalysator versorgt, wobei ein Mischvorgang durchgeführt wird, um das Formmaterial 71 zu erhalten. Dieses stellt ein selbsttätig abbindendes bzw. härtbares Formmaterial dar, das in vielen Fällen nicht frei fließen kann oder teilweise klebrig und schwierig zu bewegen ist, da es dazu neigt, an praktisch allen Oberflächen anzukleben. Das Formmaterial fällt in den Trichter 31 und durch das offene Drosselklappenventil 42 in das Innere des Blaskopfes 33. Der Drehmischer kann den Blaskopf mit einer exakt vorbestimmten Menge an Formmaterial in einer sehr kurzen Zeit füllen, und zwar abhängig von der Größe der Hohlräume 15 sowie 16 und beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2,53 kg (5 lbs) pro Sekunde. Nachdem der Drehmischer 27 die vorbestimmte

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Menge abgegeben hat, wird er abgeschaltet. Das Drosselklappenven^- til 42 wird danach zum Verschließen der Oberseite des Blaskopfes 33 geschlossen. Die Blasventile werden geöffnet, μπι Luft durch die Aufwirbelungs- bzw. Fließ luft=-Kammer 45 und durch den Blas=- ventileinlaß 43 zu blasen. Diese Druckluft bläst das Formmaterial 71 durch das konische Drosselglied 48 und durch den Verteiler-Schlitz 56 in die Hohlräume 15 und 16. Diese plötzliche Druekberaufschlagung auf die Oberseite des Formmaterials 71 führt dazu, daß sich das Formmaterial als eine Masse in die Hohlräume nach unten bewegt. Dabei gelangt es durch den Drosselgliedr-Auslaß Da dieser gegebenenfalls nur 1 % der Fläche des Blaskopfes 33 ausmacht, muß das Formmaterial ziemlich schnell durch diesen gerdrosselten Auslaß gelangen. Das Formmaterial wird dann in dem langgestreckten VerteilerrSchlitz 56 in zwei allgemein entgegen^- gesetzte Strömungspfade zu den Blasöffnungen 21 und 22 unterteilt. Dieser Blasyorgang kann in weniger als 2 Sekunden durchgeführt werden, was von der jeweiligen Menge abhängt. Dementsprechend verstreicht nur eine kurze Zeit in der Größenordnung von 5 bis 30 Sekunden, beginnend mit dem Zeitpunkt, bei dem das flüssige Harz und der flüssige Katalysator mit dem Sand zuerst in Berührung gekommen sind, um das klebrige Formmaterial zu erhalten, und endend mit dem Zeitpunkt, bei dem dieses Formmaterial in die Hohlräume 15 und 16 eingebracht ist. Das selbständig abbindbare Formmaterial kann innerhalb 30 bis 60 Sekunden abzubinden oder zu härten beginnen, so daß die vorliegende Formmaschine das erwünschte Ziel erreicht, den Hohlraum ausreichend schnell zu füllen und den Blaskopf 33 entsprechend schnell zu entleeren, bevor das Formmaterial die Möglichkeit hat, mit dem Abbinden oder Härten zu beginnen.

Bei vielen bekannten Formmaschinen war eine Mehrzahl von Kanälen vorhanden, die von dem Blaskopf 33 zu mehreren Blasöffnungen, wiej den Blasöffnungen 21 und 22, führten. Da diese Kanäle parallel verliefen, entstanden Probleme. Das fließende Formmaterial 71 verhält sich nämlich wie ein Fluid, das heißt es folgt dem Strö^· mungspfad, der den kleinsten Widerstand hat. Es hat sieh als praktisch unmöglich erwiesen, vom Blaskopf zu den Blasöffnungen

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führende parallele Kanäle herzustellen, die einen übereinstimmenden Strömungspfadwiderstand haben. Wenn ein Pfad einen etwas größeren Strömungswiderstand als ein anderer Pfad hat, dann ergibt sich für diesen einen Pfad mit dem größeren Widerstand eine kleinere Bewegungsgeschwindigkeit des Formmaterials. Dieses bedeutet, daß in dem Blaskopf 33 eine größere Menge an Formmaterial gehalten werden muß, am alle Blasöffnungen mit Formmaterial abgedeckt zu halten, bis der Formhohlraum vollständig gefüllt ist. Mit dem Drosselglied 49 kann die Menge an Formmaterial verringert werden.

Der Drehmischer 27 kann eine genau abgemessene Menge an Formmaterial 71, innerhalb etwa 0,5 % der erwünschten Menge, bilden bzw. zur Verfügung stellen. Dieses erfolgt durch sorgfältiges Regulieren des Luftdrucks, der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl und durch entsprechende zeitliche Steuerung des Drehmischers sowie durch Steuern des Luftdrucks an den Blasventilen, die Luft an den Blas-! kopf 33 liefern. Nachdem die Hohlräume 15 und 16 gefüllt sind, \ können etwa 0,5 % überschüssigen Formmaterials 71 in dem Vertei- ; ler-Schlitz 56 des Formkasten-Anpaßstücks 51, das heißt außerhalb; des Hohlraums 15 sowie der Blasöffnungen 21 und 22, vorhanden sein.

Danach wird die Reinigungsvorrichtung 60 benutzt. Die Fluid-Motoren 39 werden umgekehrt, um den Blaskopf 33 auf die in Figur 5 dargestellte Position anzuheben. Danach wird der Fluid-Motor 68 betätigt, um das Ableitglied 61 von der zurückgezogenen Position aus den Figuren 4 und 5 zu der vorderen oder Betriebsposition aus den Figuren 2 und 6 zu bewegen. Diese Betriebsposition liegt dort,

wo die Mittellinie des Ableitgliedes 61 mit der Trennlinie 19 der Formkästen 14 ausgerichtet ist. Die Fluid-Motoren 39 werden dann erregt, um den Blaskopf 33 nach unten zu bewegen und die Dichtung 57 leicht gegen die Ableitvorrichtung 61 zu klemmen. Hierdurch Wird der Ableitglied-Durchgang durch den Kanal 62 bzw. die Leitung 65 hergestellt. Danach wird ein Reinigungsfluid durch den Blaskopf 33, das Drosselglied 48, den Verteiler-Schlitz 56 und das Ableitglied 61 bewegt. Bei dieser bevorzugten Ausführungs-

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form ist das Reinigungsfluid Luft. Zweckmäßigerweise können die Blasventile erneut betätigt werden, um Luft nach unten zu blasen und jegliches überschüssiges Formmaterial 71 durch den Kanal 62 sowie die Leitung 65 zu einem geeigneten Behältnis abzuleiten, ggmit ist die Reinigungsvorrichtung 60 leicht und schnell betätigbar, um jegliches überschüssiges Formmaterial 71 aus der Formmaschine 11 zu entfernen, so daß diese für den nächsten Arbeitszyklus vorbereitet ist. Um den Zyklus zu beenden, werden die Fluid-Motoren bzw. -Zylinderanordnungen 39 aufwärts bewegt, um das .Ableitglied 61 freizugeben, und der Fluid-Motor 68 bewegt das: Ableitglied 61 nach links, wie es in Figur 5 dargestellt ist. j pieses ist der Außerbetriebszustand bzw. die Außerbetriebsposi- ; tion für die Reinigungsvorrichtung 60, so daß der Strömungspfad ; für das Einbringen bzw. Füllen der Hohlräume 15 und 16 in dem nächsten Arbeitszyklus erneut hergestellt werden kann.

Der Blaskopf 33 kann auch als ein Magazin oder Vorratsraum zum Bereithalten einer vorbestimmten Menge an Formmaterial für ein \ Einbringen oder Einblasen in die Form-Hohlräume 15 und 16 charakterisiert werden. Wenn die Mischmaschine nicht das Harz und einen Katalysator in die Mischung einmischt, sondern nur eine gewisse [ Art eines durch ein Gas gehärteten bzw. härtbaren Bindemittels, dann werden die Probleme eines vorzeitigen Abbindens bzw. Härtens in dem Blaskopf beträchtlich vermindert. In diesem Fall kann der Arbeitszyklus ähnlich sein, indem das Ableitglied 61 während jedes Betriebszyklus zu der Freigabe- bzw. Arbeitsposition bewegt und zwischen dem Formkasten-Anpaßstück 51 sowie dem Formkasten 14 eingeklemmt wird. In einem solchen Fall befindet sich jedoch ein die Blasöffnungen 21 und 22 abdichtendes Dichtungskissen 72 an der Unterseite des Ableitgliedes 61, so daß beispielsweise ein Katalysatorgas in einer bekannten Weise durch die Formkastenhälften 14A und 14B geleitet werden kann, um die Formmischung zu . härten. Alternativ kann das Dichtkissen 72 in bekannter Weise mit! Gasöffnungen ausgebildet sein, so daß ein härtendes Katalysatorgas durch die Blasöffnungen 21 sowie 22 zum Härten der Formmißchung zugeführt werden kann.

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Die Formkasten-Anbringungsmittel 13A und 13B können auch als Formträger angesehen werden, die an dem Rahmen 12 relativ bewegbar angebracht sind.

Da das Drosselglied 48 allgemein konisch oder trichterförmig ist, ist ersichtlich, daß es den Strömungspfad der Mischung in zwei orthogonalen Richtungen, rechtwinklig zur allgemein vertikalen Strömungsrichtung, zunehmend beschränkt. Hierdurch steigt die Geschwindigkeit des MisehungsStroms beim Annähern an den gedrosselten Auslaß 49. Dieses wiederum sichert ein Ablassen der Mischung in der Weise, daß die Form-Hohlräume 15 und 16 vollständig gefüllt werden, ohne daß darin Leerstellen verbleiben. Auch wenn kein Katalysator benutzt wird, härten einige Harzsysteme nach einer gewissen Zeit. Wenn ein Katalysatorgas benutzt wird, wird der Blaskopf in einer herkömmlichen Weise benutzt. Er wird nicht bei jedem Kernblasen vollständig entleert. Nach wiederholten Kernblasvorgängen kann ein Teil des harzbeschichteten Sandes längs der Wandungen eine Verharrungszeit haben, die ausreichend groß ist, daß die Mischung zu härten und an den Wandungen anzukleben beginnt. Nach der vorliegenden Erfindung kann zum Vermeiden dieses Nachteils der Blaskopf periodisch vollständig entleert werden. Hierdurch wird die Notwendigkeit für ein mechanisches Ausbrechen bzw. Entfernen dieser Ansammlung vermieden. Die Reinigungsvorrichtung 60 bildet einen alternativen Strömungspfad für die Formmischung, die in dem Drosselglied, dem Blaskopf und dem j Formkasten-Anpaßstück 51 verbleibt. Dieser alternative Strömungspfad führt nicht in oder durch den Formkasten 14. Der Verteiler-Schlitz 56 hat eine relativ kleine Abmessung parallel zur vertikalen Achse des Drosselgliedes 48 und eine relativ größere Abmessung rechtwinklig hierzu, das heißt längs der Länge dieses Schlitzes 56. Diese Tatsache plus der Tatsache, daß sich dieser Schlitz nach unten öffnet, hilft bei der Sicherstellung, daß die gesamte in diesem langgestreckten Schlitz 56 verbleibende Formmischung während des Reinigungsteils des Betriebszyklus in das Ableitglied 61 geblasen wird. Dieser sich nach unten öffnende Schlitz 56 begünstigt somit ein leichtes Reinigen im Zusammenhang mit irgendeinem teilweise abgesetzten Formmaterial.

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Wenn das modifizierte Ableitglied 75 in Verbindung mit der Formmaschine 11 benutzt wird, können die Solenoide 80 und 81 alternativ bzw. abwechselnd betätigt werden, um die flexiblen Schläuche 78 und 79 abzuquetschen oder zu verschließen. Diese Betätigung erfolgt während des Luftblasvorgangs zum Reinigen der Maschine. Das alternative Betätigen der Solenoide stellt sicher, daß zuerst ein Ende der Schlitze 56 sowie 66 und dann das andere Ende der Schlitze 56 sowie 66 vollständig von dem Formmaterial gereinigt werden.

Die vorstehende Beschreibung ist lediglich beispielhaft, und es können im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche Änderungen bezüglich der Aufbaudetails sowie der Kombination und Anordnung von Teilen vorgenommen werden.

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Leerseite

Claims (7)

Patentansprüche

1. Formmaschine mit einem Formkasten, der mit zumindest einem

Formhohlraum und einer Mehrzahl von Blasöffnungen versehen :

ist, ferner mit einem Blaskopf, der einen Druckluft-Einlaß so-' wie einen Formmaterial-Auslaß hat und eine vorbestimmte Menge an Formmaterial aufnehmen kann, wobei der Blaskopf und der i Formkasten eine Einbringposition für einen Formmaterial-Strö- '.

! mungspfad von dem Formmaterial-Auslaß zu den Formkasten-Blas- ' öffnungen haben, und mit Blasmitteln, die entsprechend ange- ; schlossen sind, um Luft unter Druck zu dem Druckluft-Einlaß ! des Blaskopfes zu leiten und das Formmaterial von dem Blaskopf i durch die Blasöffnungen zu blasen, wenn sich der Blaskopf und ; der Formkasten in der Einbringposition befinden, dadurch ge- ; kennzeichnet, daß ein Drosselglied (48) und ein Verteiler (52, 54, 56) zwischen dem Auslaß (49) des Blaskopfes (33) sowie den Blasöffnungen (21, 22) des Formkastens (14) vorgesehen sind, daß das Drosselglied (48) die Querschnittsfläche des Formmaterial-Strömungspfades progressiv bis zu einem einzigen Drosselbereich verengt bzw. verkleinert, daß der Verteiler (52, 54, 56) das Formmaterial von dem einzigen Drosselbereich auf die Mehrzahl von Blasöffnungen (21, 22) verteilt und daß das Drosselglied (49) eine minimale Querschnittsfläche hat, die kleiner als 10 % der Fläche des Einlasses von dem Blaskopf (33) ZU₁ dem Drosselglied (49) ist.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselglied (48) eine minimale Querschnittsfläche hat, die kleiner als 1 % der Fläche des Einlasses von dem Blaskopf (33) zu dem Drosselglied (48) ist.

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3. Formmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (52, 54, 56) entsprechend angeschlossen ist, um den Strömungspfad des Formmaterials in zwei allgemein entgegengesetzte, verschiedene Strömungspfade zu den Blasöffnungen (21, 22) zu unterteilen.

4. Formmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler einen einzigen länglichen Auslaß (56) zum Aufteilen des Formmaterials in die beiden allgemein entgegengesetzten, verschiedenen Strömungspfade hat.

5. Formmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler erste und zweite ebene sowie relativ dünne Platten (52, 54) aufweist, daß die erste Platte (52) von einer mit dem Auslaß (49) des Drosselgliedes (48) in Strömungsverbindung stehenden einzigen öffnung durchsetzt ist und daß ein die zweite Platte (54) durchsetzender länglicher Schlitz (56) mit der einzigen öffnung der ersten Platte (52) in Strömungsverbindung steht und mit der Mehrzahl von Blasöffnungen (21, 22) in Strömungsverbindung treten kann.

6. Formmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5_r gekennzeichnet durch ein Formmaterial-Ableitglied (61, 75) mit einem langgestreckten Durchgang (66) und durch Mittel (68) zum Bewegen des Ableitgliedes (61, 75) zu einer an den Auslaß des Verteilers (52, 54, 56) angrenzenden Betriebsposition, um in dieser Position jegliches in dem Verteiler (52, 54, 56) verbliebenes überschüssiges Formmaterial abzuleiten, wobei ferner; Mittel (82, 83) vorhanden sind, die ein alternatives Befähigen bzw. Ansteuern eines Ableitglied-Auslasses von jedem Ende des länglichen Durchgangs (66) ermöglichen.

7. Formmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Durchgang (66) ein oben offener länglicher Schlitz ist, der in der Betriebsposition des Ableitgliedes (61, 75)

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mit dem Verteiler (52, 54, 56) zusammenpaßt bzw. in Eingriff kommt, wobei das alternative Ansteuerungsmxttel Ventilmittel (82, 83) enthält, die entsprechend angeschlossen sind, um die beiden Ableitglied-Auslässe alternativ bzw. abwechselnd anzusteuern.

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