DE4305129A1 - Formmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Formmaschine mit einer Transporteinrichtung zur Zuführung eines leeren Formkastens von einer Seite und zur Abführung eines fertigen Formka­ stens an einer gegenüberliegenden Seite, mit einem um eine Mittelsäule drehbaren Drehtisch zum taktweisen Transport von Modellplatten und Formkästen.

Der Stand der Technik zeigt vielfältige Ausgestaltungsfor­ men von Mehrstationen-Formmaschinen. Derartige Formmaschi­ nen weisen beispielsweise eine Sandfüllstation, eine Ver­ dichtungsstation und eine Trennstation auf. Als nachteilig erweist es sich hierbei, daß diese Maschinen nur eine Ver­ dichtungsstation aufweisen, so daß eine Verdichtung des Formsandes in zwei Stufen, wie bei vielen modernen Verdich­ tungsverfahren üblich, zu einer Verlängerung der Ferti­ gungszeit führt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auch ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, um die Form­ kästen durch die Formmaschine durchzuleiten. So ist es nö­ tig, eigene Antriebe für das Einführen eines Formkastens sowie für das Abziehen eines Formkastens aus der Formma­ schine zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfa­ chem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbarkeit in eine gerade verlaufende Formlinie integriert werden kann und bei welcher sowohl die Zuführung eines leeren Formka­ stens als auch der Abtransport eines fertigen Formkastens mit geringem apparatetechnischem Aufwand erfolgen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehtisch mit vier Stationen versehen ist, auf welchen je­ weils eine Modellplatte angeordnet ist, auf welche ein Formkasten aufsetzbar ist, und daß jede Station durch takt­ weise Drehung um 90° nacheinander in eine Sandfüllstation, in eine Vorverdichtungsstation, in eine Verdichtungsstation und in eine Modellwechselstation überführbar ist.

Die erfindungsgemäße Formmaschine zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da erfindungsgemäß der Drehtisch mit vier Bearbeitungsstationen versehen ist, kön­ nen vier unterschiedliche Arbeitsschritte gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch sich die Taktzeit erheblich reduzieren läßt. Mittels des Vier-Stationen-Drehtisches können somit zwei Modellplattenpaare, d. h. zwei Modelle für Oberkästen und zwei Modelle für Unterkästen synchron zueinander und gleichzeitig so bearbeitet werden, daß die fertigen Formkästen jeweils alternierend einen Oberkasten oder einen Unterkasten bilden.

Die Sandfüllstation ist bevorzugterweise mit Zuführmitteln zum Zuführen eines Formkastens auf eine Modellplatte, mit Mitteln zum Aufsetzens eines Füllrahmens auf den Formkasten und mit Mitteln zum Anheben der Modellplatte, des Formka­ stens und des Füllrahmens unter ein Sanddosiergerät verse­ hen. Auf diese Weise läßt sich das Zusammensetzen der Mo­ dellplatte, des Formrahmens und des Füllrahmens sowie das nachfolgende Einfüllen des Sandes automatisieren.

In gleicher Weise ist es günstig, wenn die Vorverdichtungs­ station mit Mitteln zum Anheben der Modellplatte, des Form­ kastens und des Füllrahmens unter eine Belüftungshaube ver­ sehen ist. Die Belüftungshaube ist bevorzugterweise so aus­ gebildet, daß ein Gas-Druckstoß zur Vorverdichtung des San­ des auf den Formkasten geleitet wird. Als Gas kann bei­ spielsweise Druckluft verwendet werden, es ist jedoch auch möglich, beliebige andere Gaszusammensetzungen zu verwen­ den.

Die Verdichtungsstation ist erfindungsgemäß mit Mitteln zum Anheben der Modellplatte, des Formkastens und des Füllrah­ mens in eine Verdichtungseinheit und mit Mitteln zum Abhe­ ben des Füllrahmens versehen. Die Mittel zum Aufsetzen und Abheben des Füllrahmens sind bevorzugterweise in Form eines um die Mittelsäule jeweils um 180° drehbaren Schwenkrah­ mens ausgebildet. Der Schwenkrahmen dient dazu, nach Durch­ lauf durch die Verdichtungsstation den Füllrahmen zu ent­ nehmen und diesen direkt der Sandfüllstation zuzuleiten.

In der Modellwechselstation sind erfindungsgemäß Mittel zum Entnehmen einer Modellplatte von dem Drehtisch angeordnet, so daß mit Hilfe der Modellwechselstation ohne Unterbre­ chung des Arbeitstaktes das Entnehmen einer Modellplatte, bzw. das Einsetzen einer anderen Modellplatte ermöglicht wird.

Im Zulaufbereich und im Auslaufbereich der Formkästen sind in günstiger Weiterbildung der Erfindung Rollenbahnelemente angeordnet, welche wahlweise in Eingriff mit den Formkästen bringbar sind.

Um die einzelnen Formkästen in gerader Linie durch die Formmaschine transportieren zu können, ist es weiterhin be­ sonders günstig, wenn im Bereich des Drehtisches ein hori­ zontal reversierend gelagertes Distanzelement angeordnet ist, welches in einem Zwischenraum zwischen einem leeren Formkasten und dem in der Verdichtungsstation befindlichen Formkasten einbringbar und mit den Formkästen bewegbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, während eines Einschiebvor­ gangs eines leeren Formkastens zugleich den fertiggestell­ ten Formkasten aus der Maschine herauszuschieben. Zusätzli­ che Antriebsmittel im Bereich der Formmaschine sind somit nicht erforderlich.

Weiterhin ist es günstig, wenn das Distanzelement eine Länge von zwei Formkästen aufweist, da dann der Taktabstand der einzelnen Formkästen nicht durch die Formmaschine ver­ ändert wird.

Das Distanzelement ist bevorzugterweise in einem mittigen, im Bereich der Mittelsäule angeordneten Lagerelement gela­ gert, wobei das Distanzelement und/oder dessen Lagerelement wahlweise in die Transportbahn der Formkästen einbringbar, bzw. aus dieser herausbewegbar ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Distanzelement den Bewegungsablauf der Formkästen, insbesondere beim Anheben oder Absenken in die Verdichtungseinheit oder das Sanddosiergerät stören.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Da­ bei zeigt:

Fig. I eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Formmaschine,

Fig. II eine Seitenansicht der in Fig. I gezeigten Form­ maschine, und

Fig. III eine stirnseitige Ansicht auf die in Fig. II rechte Seite der Formmaschine mit Blickrichtung von links.

Die gezeigte Formmaschine umfaßt ein Gestell 18, welches vier vertikale Säulen sowie obere und untere Querträger aufweist, so daß sich ein starres, in sich geschlossenes Gestell ergibt. In der Mitte des Gestells ist eine verti­ kale Mittelsäule 2 angeordnet, um welche im unteren Bereich mittels eines Antriebs 4 ein Drehtisch 3 und im oberen Be­ reich mittels eines Antriebs 7 ein Schwenkrahmen 6 drehbar sind. Der Drehtisch 3 ist taktweise jeweils um 90° ver­ schwenkbar, während der Schwenkrahmen 6 taktweise um 180°
verschwenkt wird.

Wie die Draufsicht der Fig. I zeigt, umfaßt die erfindungs­ gemäße Formmaschine eine Sandfüllstation A, eine Vorver­ dichtungsstation B, eine Verdichtungsstation C und eine Mo­ dellwechselstation D.

Die Draufsicht der Fig. I zeigt weiterhin, daß die Formma­ schine in eine geradlinige Transportbahn 23 integriert ist, mit Hilfe derer leere Formkästen 10 zugeführt und fertige Formkästen 10c abgeführt werden. Der Pfeil gibt die Durch­ laufrichtung durch die Formmaschine wieder. Die Transport­ bahn 23 ist beispielsweise in Form einer Rollenbahn ausge­ bildet. Um den jeweiligen Formkasten 10 in die Sandfüllsta­ tion A einschieben, bzw. den fertigen Formkasten 10b aus der Verdichtungsstation c ausschieben zu können, sind Rol­ lenbahnelemente 11 vorgesehen, welche seitlich mittels Hydraulikzylindern 12 verschiebbar sind und in Eingriff mit den Formkästen gebracht werden können. In gleicher Weise können die Rollenbahnelemente 11 zurückgezogen werden um ein Anheben oder Absenken der Formkästen zu ermöglichen.

Die Sandfüllstation A, welche nach einem Einlauf eines lee­ ren Formkastens 10 die erste Bearbeitungsstation darstellt, ist wie folgt aufgebaut: Im unteren Bereich der Sandfüll­ station 10a ist ein Hubtisch 1a angeordnet, mit Hilfe des­ sen eine Modellplatte 5a von dem Drehtisch 3 angehoben und von der Unterseite gegen den Formkasten 10 angelegt werden kann. Durch weiteres Anheben des Hubtisches 1a wird der Formkasten 10 gegen die Unterseite eines Füllrahmens 8 in Anlage gebracht, welcher an dem Schwenkrahmen 6 gelagert ist. Der Schwenkrahmen 6 ist mit seitlich verfahrbaren Auf­ lagenocken 9 versehen, welche zurückgezogen werden können, um den Füllrahmen 8 freizugeben. Anschließend wird die Kom­ bination aus Modellplatte, Formkasten und Füllrahmen weiter angehoben und gegen die Unterseite eines Sanddosiergerätes 16 angelegt. Das Sanddosiergerät 16 ist in üblicher Weise ausgebildet und aus dem Stand der Technik bekannt. Nunmehr ist es möglich, Formsand in den Formkasten 10 einzufüllen. Nach Abschluß des Füllvorganges wird der Hubtisch 1a in seine unterste Lage abgesenkt, so wie dies auf der linken Bildhälfte der Fig. II dargestellt ist. Hierdurch wird die Modellplatte 5a auf den Drehtisch 3 aufgelegt.

Die Vorverdichtungsstation B umfaßt eine obenliegende Be­ lüftungshaube 19, welche durch Anheben eines Hubtisches 22 (sh. Fig. III) auf den Füllrahmen 8 auflegbar ist. Durch Öffnen des Ventils 20, das die Verbindung zwischen dem Druckspeicher 24 und der Belüftungshaube 19 herstellt, kann nunmehr ein Gas-Druckstoß auf den Formsand aufgebracht wer­ den. Nach dem Absenken des Hubtisches 22 ruht die Modell­ platte 5b wiederum auf dem Drehtisch 3, so daß dieser wei­ tergetaktet werden kann.

Die Verdichtungsstation C ist mit einer obenliegenden Ver­ dichtungseinheit 17 ausgerüstet, welche hydraulisch betä­ tigbar ist und in ihrem Aufbau dem Stand der Technik ent­ spricht. Durch Anheben des Hubtisches 1b (sh. Fig. II) ist es möglich, die Einheit aus der Modellplatte 5c, dem Form­ kasten 10c und dem Füllrahmen 8b soweit anzuheben, daß diese gegen die Verdichtungseinheit 17 angelegt werden. Bei einem Absenken des Hubtisches 1b nach Beendigung des Ver­ dichtungsvorganges werden die Auflagenocken 9 aus dem Schwenkrahmen 6 ausgefahren, um den Füllrahmen 8b zu hal­ ten. Gleichzeitig fahren die Rollenbahnelemente 11 aus, so daß bei einem weiteren Absenken der Formkasten 10b abge­ stützt wird. Nunmehr kann der Hubtisch 1b in seine unterste Endlage verfahren werden, um die Modellplatte 5c auf den Drehtisch 3 zu legen. Dieser ist nunmehr für einen weiteren Taktvorgang frei.

Die Modellwechselstation D umfaßt ebenfalls einen Hubtisch 21, mit Hilfe dessen eine Modellplatte 5d aus dem Drehtisch 3 ausgehoben, bzw. eine andere Modellplatte eingesetzt wer­ den kann. Zusätzlich sind Transport- und Handhabungsmittel vorgesehen, welche in den Fig. nicht dargestellt sind, um die Modellplatte abzuführen, bzw. um eine andere Modell­ platte zuzuleiten.

Wie die Fig. weiterhin zeigen, ist im Bereich der Mittel­ säule 2 ein Lagerelement 14 angeordnet, welches reversier­ bar und horizontal verschiebbar ein stangenförmiges Di­ stanzelement 13 lagert. Im Bereich des Lagerelements 14 ist weiterhin ein Antrieb 25 vorgesehen, um das Distanzelement 13 wieder in seine Ausgangslage zurückzuschieben. Das La­ gerelement 14 ist an einem Schwenkhebel 26 befestigt, wel­ cher um eine Achse 27 mittels eines Hydraulikzylinders 15 verschwenkbar ist (sh. Fig. III). Somit ist es möglich, das Distanzelement zwischen zwei benachbarte Formkästen 10 ein­ zuschwenken, bzw. aus dem Weg der Formkästen 10 zu entfer­ nen.

Im folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Form­ maschine beschrieben:

In der Sandfüllstation A befinden sich, wie in Fig. II dar­ gestellt, ein Formkasten 10a und ein Füllrahmen 8a, welche auf der Modellplatte 5a liegen. In dem in Fig. II gezeigten Zustand wurde bereits Sand durch das Sanddosiergerät 16 eingeführt. Gleichzeitig befindet sich in der Verdichtungs­ station C unterhalb der pressenartigen Verdichtungseinheit 17 eine fertig verdichtete Form in einem Formkasten 10c, welcher auf den Rollenbahnelementen 11b lagert. Die Modell­ platte 5c ist bereits auf den Drehtisch 3 abgelegt worden, der Hubtisch 1b befindet sich, ebenso wie der Hubtisch 1a in der Sandfüllstation A in seiner untersten Position. Der Füllrahmen 8b ruht auf den Auflagenocken 9b des Schwenkrah­ mens 6. Die Distanzelemente 13 sind eingeschwenkt und be­ finden sich zwischen den Formkästen 10 und 10b.

In der Vorverdichtungsstation B (sh. Fig. III) befindet sich ein Formkasten 10d mit einem Füllrahmen 8c auf einem Modell 5b, wobei der Sand durch die Belüftungshaube 19 be­ reits vorverdichtet wurde. Der Hubtisch 22 ist bereits ab­ gesenkt, so daß die gesamte Anordnung auf dem Drehtisch 3 liegt.

In der Modellwechselstation D befindet sich ein Modell 5d, das nach dem Hochfahren des Hubtisches 21 herausgerollt werden könnte. In der gezeigten Anordnung ist der Hubtisch 21 jedoch auch in seine unterste Stellung abgesenkt.

Nach dem Weitertakten des Drehtisches 3 und des Schwenkrah­ mens 6 laufen folgende Arbeitsschritte gleichzeitig ab: Der Formkasten 10 wird auf der Transportbahn 23 in die Sand­ füllstation A eingeschoben, hierdurch erfolgt durch das Di­ stanzelement 13 ein Ausschieben des fertigen Formkastens 10b. Gleichzeitig wird der Drehtisch 3 um 90° verschwenkt, hierdurch wird die Modellplatte 5a mit dem Formkasten 10a und dem Füllrahmen 8a in die Vorverdichtungsstation B über­ führt, während die Modellplatte 5b mit dem Formkasten 10d und dem Füllrahmen 8c in die Verdichtungsstation C und die Modellplatte 5c in die Modellwechselstation D und das Mo­ dell 5d in die Sandfüllstation A überführt werden. Gleich­ zeitig wird der Schwenkrahmen 6 um 180° gedreht, so daß der Füllrahmen 8b in die Sandfüllstation A gebracht wird.

Nachfolgend werden gleichzeitig folgende Arbeitsschritte ausgeführt: Der Hubtisch 1a fährt hoch, übernimmt die Mo­ dellplatte 5d, den Formkasten 10 und den Füllrahmen 8b, hebt diese unter das Sanddosiergerät 16, durch welches die erforderliche Sandmenge eingefüllt wird. Während dessen fahren die Rollenbahnleisten 11a und die Auflagenocken 9b zurück, so daß der Hubtisch 1a die Modellplatte 5d mit dem Formkasten 10 und dem Füllrahmen 8b in den Drehtisch 3 ab­ senken kann. Sobald der Hubtisch 1a seine untere Endlage erreicht hat, fahren die Distanzelemente 13 in ihre Aus­ gangslage zurück. Gleichzeitig fährt der Hubtisch 1b hoch, hebt die Modellplatte 5b zusammen mit dem Formkasten 10d und dem Füllrahmen 8c unter die Verdichtungseinheit 17, welche den Formsand verdichtet. Während dieses Vorganges fahren die Auflagenocken 9a und die Rollenbahnelemente 11b vor, so daß beim Absenken des Hubtisches 1b der Füllrahmen 8c auf den Nockenelementen 9a und der Formkasten 10d auf den Rollenbahnelementen 11b abgelegt werden. Die Modell­ platte 5b wird in den Drehtisch 3 abgesenkt. Gleichzeitig hebt der Hubtisch 22 die Modellplatte 5a mit dem Formkasten 10a und dem Füllrahmen 8a und die Belüftungshaube 19, wo­ durch der Formsand durch einen Luftstrom vorverdichtet wird. Nunmehr setzt der Hubtisch 22 das Modell 5a mit dem Formkasten 10a und dem Füllrahmen 8a wieder in den Dreh­ tisch 3 ab.

Der Hubtisch 21 der Modellwechselstation D fährt nur hoch, wenn ein Modell aus dem Drehtisch 3 entnommen werden soll.

Nach Ablauf der oben genannten Arbeitsschritte ist nunmehr wiederum die Ausgangsposition erreicht, es folgt ein Schub der Formkästen 10 durch die Formlinie und eine Drehung des Drehtisches 3 um 90°.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbei­ spiele beschränkt, es ergeben sich vielmehr für den Fach­ mann vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkei­ ten.

Claims (13)

1. Formmaschine mit einer Transporteinrichtung zur Zufüh­ rung eines leeren Formkastens (10) von einer Seite und zur Abführung eines fertigen Formkastens (10c) an einer gegen­ überliegenden Seite, mit einem um eine Mittelsäule (2) drehbaren Drehtisch (3) zum taktweisen Transport von Mo­ dellplatten (5a) und Formkästen (10), dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehtisch (3) mit vier Stationen versehen ist, auf welchen jeweils eine Modellplatte (5) angeordnet ist, auf welcher ein Formkasten (10) aufsetzbar ist, und daß jede Station durch taktweise Drehung um 90° nacheinander in eine Sandfüllstation (A), in eine Vorverdichtungsstation (B), in eine Verdichtungsstation (C) und in eine Modell­ wechselstation (D) überführbar ist.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandfüllstation (A) mit Zuführmitteln (11a) zum Zu­ führen eines Formkastens (10) auf eine Modellplatte (5a), mit Mitteln (6) zum Aufsetzen eines Füllrahmens (8a) auf den Formkasten (10) und mit Mitteln (1a) zum Anheben der Modellplatte (5a), des Formkastens (10) und des Füllrahmens (8a) unter ein Sanddosiergerät (16) versehen ist.

3. Formmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorverdichtungsstation (B) mit Mitteln (22) zum Anheben der Modellplatte (5b), des Formkastens (10d) und des Füllrahmens (8c) unter eine Belüftungshaube (19) versehen ist.

4. Formmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungshaube (19) zur Aufbringung eines Gas- Druckstoßes zur Vorverdichtung ausgebildet ist.

5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsstation (C) mit Mitteln (1b) zum Anheben der Modellplatte (5c), des Formkastens (10b) und des Füllrahmens (8b) in eine Verdichtungseinheit (17) und Mitteln (6) zum Abheben des Füllrahmens (8b) ver­ sehen ist.

6. Formmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zum Aufsetzen und Abneh­ men des Füllrahmens (8) einen um die Mittelsäule (2) je­ weils um 180° drehbaren Schwenkrahmen (6) umfassen.

7. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Modellwechselstation (D) Mittel (21) zum Entnehmen einer Modellplatte (5d) von dem Dreh­ tisch (3) umfaßt.

8. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (1a, 1b, 21, 22) jeweils in Form eines Hubtisches ausgebildet sind.

9. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Formmaschine Rollenbahn­ elemente (11) zum Transport der Formkästen (10) angeordnet sind.

10. Formmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenbahnelemente (11) zum wahlweisen Freigeben des Formkastens (10) seitlich bewegbar gelagert sind.

11. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Drehtisches (3) ein ho­ rizontal reversierend gelagertes Distanzelement (13) ange­ ordnet ist, welches in einen Zwischenraum zwischen einem leeren Formkasten (10) und dem in der Verdichtungsstation (C) befindlichen Formkasten (10b) einbringbar und mit den Formkästen (10, 10b) bewegbar ist.

12. Formmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (13) eine Länge von zwei Formkästen (10) aufweist.

13. Formmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Distanzelement (13) in einem mittigen, im Bereich der Mittelsäule (2) angeordneten Lagerelement (14) gelagert ist und daß das Distanzelement (13) und/oder des­ sen Lagerelement (14) in die Transportbahn der Formkästen (10) einbringbar ist.