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EP0995521B1 - Giesserei-Formmaschine, Verfahren sowie Verwendung der Formmaschine zur Herstellung kastengebundener Sandformen - Google Patents

Giesserei-Formmaschine, Verfahren sowie Verwendung der Formmaschine zur Herstellung kastengebundener Sandformen Download PDF

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Publication number
EP0995521B1
EP0995521B1 EP99120305A EP99120305A EP0995521B1 EP 0995521 B1 EP0995521 B1 EP 0995521B1 EP 99120305 A EP99120305 A EP 99120305A EP 99120305 A EP99120305 A EP 99120305A EP 0995521 B1 EP0995521 B1 EP 0995521B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sand
model plate
stroke
moulding
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99120305A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0995521A1 (de
Inventor
Josef Mertes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuenkel Wagner Prozesstechnologie GmbH
Original Assignee
Kuenkel Wagner Prozesstechnologie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuenkel Wagner Prozesstechnologie GmbH filed Critical Kuenkel Wagner Prozesstechnologie GmbH
Publication of EP0995521A1 publication Critical patent/EP0995521A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0995521B1 publication Critical patent/EP0995521B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B22C11/02—Machines in which the moulds are moved during a cycle of successive operations
    • B22C11/08—Machines in which the moulds are moved during a cycle of successive operations by non-rotary conveying means, e.g. by travelling platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C25/00—Foundry moulding plants

Definitions

  • the invention relates to a molding machine for the production of box-bound sand molds, using one of Oberund Lower case model existing model plate pair, where the individual work steps within a molding line in straight lines one behind the other and working in parallel Stations are divided.
  • this distance must first be traversed during demolding before the molding box is placed in the feeder on the roller conveyor to initiate the separation process of the model and form. Traveling through this distance costs time, because in this relatively short way the lowering movement must be gently accelerated and decelerated, because high acceleration and deceleration values would lead to shocks that would propagate to the still adhering to the model plate shape and thus more sensitive to tearing Can lead to molded bales.
  • a finished mold is moved out of the forming and compression station and an empty molding box is retracted into the sand filling station.
  • the model which has previously been lowered in the forming and compression station, is transported back to the sand filling station on a plane located below the mold box transport path.
  • Lift tables in both stations take over the lifting and lowering of the model plates.
  • a single filling frame is used, which is transported back to the sand filling station by a separate drive on a plane above the mold box transport path. The return transport takes place during demoulding and that as soon as between form box and filling frame a corresponding minimum distance is reached.
  • the object of the present invention is to provide the previously described Disadvantages of the various molding machine designs to avoid and to propose a molding machine, which by concentrating and reducing the cycle time relevant Movements as well as the relocation of dead-time-causing Secondary movements into parallel functional units, a significant shortening of the cycle time and thus a significant increase in machine speed is achieved but at the same time a correspondingly long time for a advantageous, timely and finely dosing sand filling to be available in the molding box.
  • the molding machine according to the invention with four workstations has a number of significant advantages in the Episode will be described.
  • the placing of the filling frame on the molding box takes place in the first workstation and removing the filling frame from the Mold box takes place in the fourth workstation.
  • the second Workstation becomes the model plate with the molding box put together and a Sandleittrichter with molding sand filled.
  • the third workstation the compression takes place and demolding.
  • the empty molding box with overlying filling frame can at a slight play of about 15mm under the sand funnel retract.
  • the molding box is only lifted about 8mm from its transport roller conveyor.
  • the model plate is at a height level, where the Rolls of model plate roller conveyor with ca.3mm play under the Swing in the model plate guide rail.
  • After discontinuing the Model plate on its roller conveyor is located on the Model plate lying mold box about 5mm (8-3!) About his roller conveyor.
  • the sanding funnel is over a Kurzhubvorraum after ca.15mm stroke non-positively on the Filling frame attached.
  • the abutting over impact pin Form boxes continue to be indexed by one pitch.
  • the forming unit filled with molding sand enters the compression station.
  • this is done in the compression station Countersunk model below the cast-box conveyor transported back to the sand filling station.
  • the lower edge the fixed Anpreßrahmens the compression station and the lower edge of the raised Sandleittrichters lie on the same level. Therefore, the top edge of the filling frame moves the molding sand filled molding unit with a small Play only about 10mm under the compression frame of the compaction station one.
  • the model plate runs on its assigned Roller conveyor, while the mold box is still a distance from ca.5mm to its roller conveyor.
  • the lifting table of Compression station moves under the model plate and presses the Forming unit after another stroke of only about 10mm with a compression-dependent preload force against the Anpreßrahmen the compression station, after which the compression takes place.
  • the molding box has a distance of only about 15mm to its Roller conveyor to which it is discontinued after compacting. But after the compaction a time-consuming driving through to avoid this 15mm in the feeder, are the four outboard Casters of the mold box roller conveyor in the area of the compaction station mounted on adjustable eccentric bolts. After pressing the mold unit to the Anpreßrahmen the Compaction station will adjust the four rollers by adjusting their eccentric pin distance against the running bar of the Mold box pressed, causing after the compression and a Gentle relaxation of the compression resp.
  • the Removal with the slow external embossing of the model from the mold can start immediately and without loss of time.
  • the slow exterior is required for careful separation of model and form and after a model-dependent path, the outer isken accelerates the model to a higher speed.
  • the model is completely lowered out of the mold, be the four rollers during the rest of the downward movement the model plate synchronously to each other on the level of lowered other rollers, causing the molding box on his Roller conveyor is lowered.
  • the eccentric bolts turn in the lower eccentric point, so that the molding box with a sinusoidal Move smoothly with zero speed on the other roles touches.
  • Preload force which is directly in the slow outer edge of the model goes out of shape as well also by the gentle putting on of the form box on his Transport roller conveyor, becomes a particularly careful and vibration-free Treatment of the compacted form without loss of time allows.
  • Another variant is the four eccentric bearings Do not roll the rollers against the track of the molding box Press, but up to a distance of ca.3mm to the Approach the molding box. This is after the Gentle relaxation of the compression resp. Preload force first slowly lowered the entire mold unit by about 3mm, before the molding box on the eccentric rollers touch down, which then begins the demolding.
  • Advantageous Here is that relaxing the compression or preload force and the demolding are securely separated, the Time needed to bridge the ca.3mm no noticeable negative Has an impact on the tact time.
  • a particularly careful and vibration-free treatment ensures the compacted form. Overall, both cause Variants without loss of time a vibration-free and gentle Demolding, whereby damage to the mold such. the Tearing off sensitive shaped bales can be avoided.
  • a significant advantage is that the filling frame outside removed from the compaction and demolding station from the molding box becomes, so if model and form are already separated.
  • the molding boxes are centered in the two outstations.
  • the two molding boxes of the sand filling station in between and the compression station have a slight Game to each other, so that an unobstructed vertical movement is possible.
  • the molding boxes in the Sandein Stahlll- and Compaction station a vertical movement of each only ca.15mm, the mold boxes remain with the slightest Play performed within their push pins, i. one unwinding and threading in the form boxes during the vertical stroke movement is advantageously not required.
  • To operate the molding machine according to the invention is a model pair needed so that one after the other each and a lower box mold is made.
  • a in Standby model pair can be a flying model change be performed.
  • 2 or 3 model pairs Through the four in a row lying stations, it is also possible with 2 or 3 model pairs to drive in constant model change, i. after every Tact the model can be changed. This is special advantageous if e.g. a model with chill or with exothermic Feeders must be equipped.
  • the inventive Forming machine offers the advantage that the models on the Orbit in front of the molding machine for handling freely accessible and in particular when circulating with 3 model pairs one enough long handling time is available.
  • a Model combination are driven, for example, a Model pair without treatment need molded twice in succession while the other model pair is intermittent equipped with the necessary accessories on the orbit and then to a one-time molding operation in the molding machine and then this 2: 1 batch of lot size enschend repeated.
  • a Model pair without treatment need molded twice in succession while the other model pair is intermittent equipped with the necessary accessories on the orbit and then to a one-time molding operation in the molding machine and then this 2: 1 batch of lot size enschend repeated.
  • the filling frame return transport takes place the back of the molding machine via a driven roller conveyor or via a roller track.
  • the arrangement of Return roller track on the molding machine back is advantageously an already existing dead space above the Used pallet transport. It is also advantageous that only a small distance between the molding machine and the pallet conveyor what is needed is short transport ways for box-type gearboxes means the molding plant and whereby the Space requirement for the molding plant can be reduced. It There are a total of 5 filling frames in circulation, which makes the individual Work steps at the Artrahmenumlauf without time constraint within the molding machine cycle time can be performed.
  • the molding machine according to the invention is within a clearly defined Machine frame compact and clearly structured and it can easily be put into a shape line Integrate molding system, wherein the inlet side a mold box cleaning device and on the outlet side a molding box turning device can be grown.
  • Forming machine can also use all common compaction methods such as the air pulse method with its various Variants, mechanical multi-punch presses or also the air stream pressing can be integrated easily. For example, in Fig.1 the air pulse method and in Figure 3, the multi-stamp airflow pressing indicated.
  • a particular advantage is also that the inventive Forming machine a time-consuming sand filling in the Mold box allows for doing about 60% of the total cycle time is available.
  • the molding sand is thereby during the available filling time continuously with a uniform and rectangular cross-sectional profile of a conveyor belt withdrawn from a storage bunker and one in a Sand funnel arranged, multi-stage Aeratorsatz in the Mold box filled.
  • the width of the cross-sectional profile corresponds thereby approximately the inner dimension of the molding box in relation on his transverse axis. This is first about the width of the Formsandeinvieres or over the transverse axis of the molding box a achieved uniform sand distribution.
  • the so in the cross-sectional profile Evenly distributed molding sand falls in the middle the Sandleittrichter and meets the multi-level Aeratorsatz.
  • the multi-stage Aeratorsatz loosens on the one hand the molding sand and on the other hand, by a targeted Selection of the direction of rotation and the speed of individual aerator axes a uniform sand distribution over the longitudinal axis of the Mold box achieved.
  • the sand is poured into the mold box by one Airflow supported, via slot nozzles in the model plate is sucked. This airflow can be through a sieve enter the top of the Sandleittrichters unhindered and it comes thereby deliberately to no negative pressure effect in Mold cavity.
  • the sieve prevents splashing out of molding sand due to the aerator effect.
  • the Sandleittrichter sits tightly on the filling frame during the filling process, the entire mold cavity is sand-tight but not hermetically sealed. As a result, no molding sand can escape, which is a particularly clean sand filling possible.
  • the airflow flows down with the falling molding sand and supports in a particularly advantageous manner by suction of the molding sand the uniform filling of all model games, especially the Sensitive, tight and low-slung model bags, without missing to cause a negative pressure with pre-compaction effect.
  • the dosage the depending on the particular model mold material quantity is by changing the conveyor belt speed and / or by changing the layer height of the molding sand on the Conveyor belt via a slide at the outlet of the storage bunker set.
  • the time for sand filling in the molding unit be further extended because the available for this Time is the total clock time minus the cast case transport time results.
  • the compression unit 10 or 11 which may be designed for different compression methods, is integrated in the head frame 6 .
  • the roller conveyor 12 for transporting the molding boxes 4 , which are transported in each case cyclically in the direction of arrow 13 through the molding machine after the working cycles of the individual stations.
  • the molding boxes lie on their wear-resistant push pin 14 together.
  • the transport roller conveyor 12 is attached to the columns 8 and 9 .
  • the molding sand is filled into the molding box.
  • the illustration shows the already up to the line 18 ready filled with molding sand lower box mold unit consisting of model plate 1b, the molding box and filling frame 4b 5b.
  • the model plate 1b is placed on its upper roller conveyor 19 and the mold box 4b is located at a slight distance 20 (ca.5mm) to its roller conveyor 12th
  • the lifting table 21 which has raised the model plate 1 b below the molding box 4 b , is again in the lowered position and the Sandleittrichter 22 is lifted from the filling frame 5 b, wherein the lower edge of the Sandleittrichters 22 and the lower edge of the compression unit 10/11 or Anpreßrahmens 10a are at the same height level.
  • the slight distance 23b between the upper edge of the filling frame 5b and the lower edge of the Sandleittrichters 22 is about 10mm.
  • the axis "C” is used to compact the mold and separate the mold from the mold ( demoulding ).
  • the illustration shows the already completed molding process.
  • the molding box 4c with the compacted top box mold stands on its roller conveyor 12 , the filling frame 5c rests on the molding box 4c and the molding material is compacted up to the line 24 .
  • the lifting table or press platen 25 is lowered, the upper box model plate 1a is on its lower roller conveyor 26 from ready for transport back to the station "B” and the upper model plate roller track 27 is swung, and thus to hold the mold unit (model plate 1b, the molding box 4b and filling frames 5b) station "B" ready.
  • a small clearance 75b (ca.20mm) is required between the highest point of the model and the lowest point of the model plate.
  • the maximum external dimension 75 is determined by the maximum model height 75a , the free dimension 75b and the model plate height 75c .
  • the molding boxes are centered and locked via the centering pistons 30 (FIGS. 1, 4, 7).
  • the centering is solved only for the form box transport 13 and then closed again. Because of the lifting cylinder 17a and 29a , the centering takes place outside of the center of the mold center with respect to its longitudinal axis.
  • This also has the significant advantage that the inevitable weakening of the molding box profile by the centering bushes 31 takes place in a region in which the mold box wall is least loaded by the resulting internal pressure during compression, namely near the area in which the signs of the torque surfaces of plus switch to minus.
  • the position of the molding boxes with respect to the eccentric arrangement of Zentrierbüchsen 31 by the use of drum turner within the entire molding plant remains unchanged.
  • the two molding boxes 4b and 4c in the stations “B” and “C” have between the centered and locked molding boxes 4a and 4d on their push pin 14 a slight play of ca.0.7 mm per shot, so that they freely the required vertical movements can perform.
  • the centering piston 30 ( Figure 4) and the centering bushings 31 ( Figure 4) are designed so that the molding boxes are centered only in the horizontal direction, while the centering bushing 31 and the molding box in the vertical direction to the centering piston 30 is free to move.
  • FIG. 1 shows, according to the preceding description, the starting position of the molding machine and the functional sequence , which will be described in more detail later, can in this position begin with the opening of the centering pistons 30 and the subsequent molded-box transport 13 .
  • FIG. 2 shows a cross section through the sand filling station "B" according to the section line BB in FIG.
  • the operating state during the sand filling is shown in the molding box, wherein the current level is, for example, at the level of the line 32 .
  • the lifting table 21 has lifted the model plate 1b of the lower model plate roller track 26 and driven under the molding box 4b, which was thereby lifted by the dimension 33 (ca.8mm) from its roller conveyor 12th
  • the Sandleittrichter 22 sits close to the filling frame 5b .
  • the model plate 1b is so high that the rollers 19a of the horizontally adjustable or pivotable model plate roller conveyor 19 with the game 34 (ca.3mm) can retract or pivot under the running track of the model plate 1b .
  • the model plate roller conveyor 19 was retracted during startup of the model plate 1b to allow the passage of the model plate.
  • the right half section of Figure 2 shows the already completed Sandein spallvorgang.
  • the mold unit is filled up to line 18 finished with molding sand.
  • the lifting table 21 has moved to the lower position, the model plate 1b has been placed on the model plate roller track 19 and the mold box 4b lying on the model plate 1b is located at a slight distance 20 (ca.5 mm) from its roller conveyor 12.
  • the sanding funnel 22 is lifted from the filling frame 5b , wherein the distance 23b to the filling frame is about 10mm.
  • the right half section of FIG. 2 therefore corresponds, as in station "B" (FIG. 1), to the starting position in this area. 2 , the filling frame return path 71 and on the right in FIG. 2 , the model plate circulation path 86 is indicated.
  • the raised by the measure 35 bar of the model plate allows the free measure 36 ( Figure 1,2 u.3) with an access or insight possibility to the model plate, which is also true for Figure 3 in the region of the compression station.
  • the Sandein spallvor512 shown in Figure 1 u.2 has a Sandleittrichter 22 , the inner dimensions of the measure 37 are slightly smaller than the inner dimensions of the filling frame fifth As a result, surface overhangs on the inside of the filling frame are avoided in dimensional inaccuracies on which molding sand could deposit.
  • the Sandleittrichter 22 is lined with Teflon inside 38 to prevent caking of the molding sand.
  • a three-stage Aeratorsatz 39 is arranged, the axes of which are mounted in the outside of the Sandleittrichter 22 fixed end shields 40 and which are driven by the drive elements 41 and 42 . As shown in FIG.
  • the aerator axes have different directions of rotation which, on the one hand, bring about optimum molding sand loosening and, on the other hand, ensure a uniform distribution of molding sand in the longitudinal axis of the molding box. It makes sense to assign the one direction of rotation of the left-side drive unit 41 and the other direction of rotation of the right-side drive unit 42 .
  • the Sandleittrichter 22 is suspended from a cylinder-actuated lever system 43 , wherein the two lever arms 43a and 43b ( Figure 1 u.2) and the single lever arm 43c (Figure 1) are rigidly connected to a shaft 43d ( Figure 1). As a result, the two lever arms 43a and 43b are moved synchronously by the individual lifting cylinder 44 (FIGS.
  • the lever system is stored in the two bearing columns 45.
  • the sand-guiding funnel 22 is suspended in the upper area via the pins 46 (FIGS. 1 and 2) on the lever arms 43a and 43b and in the lower area via the bolts 47 (FIG. guided, whereby a precisely guided vertical movement of the Sandleittrichters is made possible.
  • the AeratorA run continuously during operation of the molding machine, ie they are not turned off in the short period of time in which no sand is filled.
  • the Sandleittrichter 22 is clamped non-positively in its upper and lower working position.
  • the pneumatic lifting cylinder 44 has the corresponding Hubreserve, so sat the Sandleittrichter firmly pressed in the lower position on the filling frame 5 and is pulled firmly against the stops 48 in the upper position.
  • the lifting table 21 has at least two guide rods 49 made of thick-walled tubes, which, on the one hand, have the function of the lifting table guide and, on the other hand, serve as a connection line to the air intake via the model plate.
  • the guide rods 49 are connected at the lower end via flexible hose lines 50 with a controllable and disconnectable vacuum source 51 , whereby a correspondingly regulated air flow is generated. This air flow is sucked in via the slot nozzles 52 inserted in the model plate and led to the vacuum source 51 via the model plate cavity 53 , the bores 54 and 55 and the hollow space of the guide rods 49 .
  • the air stream drawn in via the slot nozzles 52 causes, with correspondingly controlled intensity, a gradual and uniform filling of all model parts, in particular the narrow and deep model bags, together with the finely metered incoming molding sand, without creating a negative pressure with precompacting effect of the molding sand.
  • the essential effect is hiebei that in all model lots a uniform and fine or narrow bulk density of the sand grains is achieved while avoiding cavities or air bubbles. This is an important prerequisite for optimal and uniform compression of the mold.
  • the sanding funnel 22 is covered on the top in a sand-tight manner with a sieve 57 (FIG.
  • the strainer 57 prevents the mold sand being fluidized by the aerators from spraying out.
  • the air flow has its special meaning in the initial phase of the Formsandein spallung, in which first the model lots are filled. From a certain filling level, therefore, the air flow can be reduced continuously until it reaches the value zero or is switched off approximately in the filling height range of the line 32 .
  • the lift table 21 may then lower to its lower position as far as the line 18 during the remainder of the load so as to timely release the model sheet transport roller conveyor 26 from station "C" to station "B” .
  • the molding sand is withdrawn from the storage bunker 59 by a correspondingly shaped outlet opening with a uniform rectangular cross-sectional profile 61 .
  • the width of the cross-sectional profile 61 corresponds approximately to the inner width of the molding box 4 , so that over the transverse axis, a uniform molding sand distribution is achieved.
  • the side walls of the intermediate hopper 60 extend as lateral guide walls up to the storage hopper 59 and they prevent that the rectangular cross-sectional profile 61 of the molding sand disintegrates.
  • the inner walls of the intermediate hopper 60 are lined with Teflon 38a to prevent caking of the molding sand.
  • the molding sand which is evenly distributed over the transverse axis, falls centrally ( FIG. 1 ) into the sanding funnel 22 and is then evenly distributed by adjustable guide elements 62 and by the aerators 39 on both sides in the longitudinal axis of the molding box and at the same time loosened up.
  • a portion of the centrally occurring molding sand is swirled outwardly by the opposing directions of rotation of the upper row of aerators, as indicated in FIG .
  • the further distribution and loosening takes place through the two lower aerator rows.
  • the molding sand distribution can be optimized.
  • With the switching on of the conveyor belt 58 its conveying speed is gradually ramped up to the final value. This makes the initial filling of critical model games extra cautious.
  • the dosage of the model-dependent amount of molding material is achieved by adjusting the conveying speed of the conveyor belt 58 and / or by adjusting the layer height 63 ( Figure 1 u.2) via a slide of the storage bunker 59 .
  • FIG. 3 shows a cross section through the compression station "C" along section line CC in Figure 1.
  • the right-hand half section shows an operating state in which the molding unit-filled molding unit (model plate 1a , molding box 4c and filling frame 5c ) is moved together with the mold box transport 13 on the horizontally engaged upper model plate roller track 27 into the compacting station.
  • the model plate 1a stands on the upper model plate roller track 27 wherein the mold box 4c is at a distance 20 (ca.5mm) from its roller conveyor 12 and the filling frame 5c has the distance 23c (ca.10mm) from the lower edge 10a of the compression unit 10/11 .
  • the lifting table or the press table 25 is still lowered and the model plate 1b is moved back on its lower roller conveyor 26 in the sand filling station of the axis "B" , so that next lift table or press table 25 can lift.
  • the mold unit model plate 1a, the molding box and filling frame 4c 5c
  • the lifting or pressing cylinder 64 ( Figure 1 u.3), which also serve as a guide unit in their double arrangement, thereby generating a pressure or biasing force, whereby the compression force can be absorbed without causing the mold unit is pressed down ,
  • the compression process is performed, wherein the bores 55a can be connected, for example, with a vacuum source depending on the compression method used.
  • the upper model plate roller track 27 has been opened after pressing the mold unit to the frame 10a by horizontal adjustment or swinging, so that the model plate 1a can be lowered after being compacted on the lower model plate roller track 26 .
  • the four rollers 65 (FIG.
  • each of the four rollers 65 is applied by the individual adjustment 67 conclusive and distance to the Formkastenlaufance, even if the molding box (for example, by sand inclusion between molding box and model plate ) should not rest exactly plane-parallel on the model plate.
  • the separation process of the model and form can therefore start particularly advantageous from the position that the molding box had taken during compression, so that it can not lead to a damaging one-sided start of the separation process, if the molding box has not exactly coplanar recorded on the model plate.
  • the mold committee is thereby considerably reduced.
  • the model plate 1b runs on the swiveled roller conveyors 19 and 27 , while the resting on the model plate 1b molding box 4b has the distance 20 (ca.5mm) to its roller conveyor 12 and the thrust transmission via the equivalent offset 20a of the push pins, wherein the model plate 1b is taken from the fixed on her molding box 4b . All other molding boxes run on their roller conveyor 12 . Simultaneously with the mold box transport 13 , the model plate 1a runs on its driven roller conveyor 26 back from the station "C" to the station "B” .
  • the Formkastenzentritation takes place during the first Hubhnote the lifting tables 21 and 25, so that the mold boxes in the stations "A" and “D” are centered when lifting table 25, the model plate 1b and resting on the lifting table 21 model plate 1a reaches the molding box and thus the mold boxes in the stations "B" and "C” with little play each other can be moved vertically unhindered.
  • a control-side monitoring ensures that the upward movement of the lifting tables is stopped in time in case of incorrect centering.
  • Sandleittrichter 22 is placed by the lifting device 43,44 on the filling frame, for which only a small stroke of ca.15mm is required.
  • the lifting table 21 moves the model plate 1a under the molding box and lifts it together with filling frame ca.8mm from its roller conveyor 12 .
  • the Sandleittrichter 22 is again pressed against the elastic pressure of the pneumatic cylinder 44 by ca.8mm upwards.
  • the roller conveyor 19 is swung back, whereby the rollers 19a have the game 34 (ca.3mm) to the pattern plate scroll bar.
  • the sand feed is switched on via the conveyor belt 58 .
  • the vacuum source 51 was turned on, so that the sucked on the slot nozzles 52 air flow is fully effective at the beginning of the molding sand filling.
  • the compaction station "C” works parallel to the sand filling station “B” .
  • the upward movement of the press table 25 was started simultaneously with the upward movement of the lift table 21 .
  • the lifting and P r ESS table 25 then travels under the retracted at station “C” Mo dell plate 1b and raises them with mold box and filling frame to 23c by the amount (about 10 mm) and presses the filling frame with a required for compacting Biasing force against the frame 10a of the compression unit 10/11 , after which the compression process is triggered.
  • the flask is in this case at a distance 66 (ca.15mm) to its roller conveyor 12 and the model plate 1b at a distance 23d (ca.10mm) to its roller conveyor 27th
  • the roller conveyor 27 is pivoted back horizontally and mounted on the eccentric pin 65a ( Figure 3) rollers 65 ( Figure 1 u.3) are pivoted under the molding box runner.
  • the biasing force is broken jerk-free and immediately after the separation process of model and form can begin in which the lift table 25 with the model plate 1b first lowers a model-dependent path in the entrance and then in overdrive, while the model plate 1b on its lower roller conveyor 26 settles.
  • the four rollers 65 ( Figures 1 and 3) are lowered synchronously with each other during the remaining downward movement of the pattern plate 1b to the roller level of the mold box roller track 12 , whereby the molding box 4b is extended by the dimension 66 (approx 15mm) is lowered and placed on its roller conveyor 12 .
  • the roller conveyor 27 is pivoted back into receptivity and the mold box centering 30 is opened as soon as the model plate 1b is lowered out of the region of the roller conveyor 27 .
  • the work cycle of the compaction station "C" is completed with the discontinuation of the model plate 1b on its lower roller conveyor 26 . Since the Sandeinhellstation “B” and the compression station “C” work in parallel and stop their work cycle at the same time, with the Formkastentransport 13 a new cycle can begin.
  • FIGS. 5 and 6 show a cross section through the stations "A” and “D” according to the section lines AA and DD in Figure 1.
  • the two stations are identical in cross-sectional view, but the compression unit 10 and the roller tracks 26 and 86 would not be visible after the section line AA.
  • the cross-sectional view of Figure 4 shows three axes, wherein the molding machine axis with "X” , Grerunenschrollenbahn with "Y” and the model plate orbit with “Z” are designated. These axis designations are also in FIGS. 5 and 6.
  • the filling frame 5 is transported from the axis "Y” to the axis "X” and deposited there on the molding box 4 .
  • the model plate 1 is transported from the axis "Z” to the axis "X” into the molding machine.
  • In association with the section line DD or the station “D" of the filling frame 5 is removed in the axis "X” from the molding box 4 and transported from there to the axis "Y” .
  • the model plate 2 is transported out of the forming machine from the axis "X” to the axis "Z” .
  • Below the axis "Y” ie behind the molding machine ) is the pallet transport path 68 ( Figure 4) of the molding line, whereby the empty pallet trucks are transported in the molding line from the Formkastentrennstation to Formkastenzulegestation.
  • the transverse transport of the filling frame 5 from the axis "X" to the axis "Y” or vice versa takes place with the transverse transport carriage 72A / D, which has the cylinder-operated gripper 73A / D for receiving the filling frame.
  • the filling frame transfer from the transverse transport carriage 72A / D to the filling frame return roller conveyor 71 or vice versa takes place through the lifting table 74A / D.
  • the transverse transport carriage 72A To lift the filling frame from the Rudrahmen Wegonnerollenbahn 71 in the station "A” is the transverse transport carriage 72A with opened grippers 73A in the axis "Y" .
  • the lift table 74A raises the filling frame 5 , the grippers 73A close and take over the filling frame.
  • the lift table 74A lowers again and the transverse transport carriage 72A moves with the filling frame to the axis "X” .
  • the laying down of the filling frame 5 on the filling frame return roller path 71 in the station "D” is reversed.
  • the transverse transport carriage 72D stands with closed grippers 73D and with the filling frame 5 in the axis "Y” .
  • the lift table 74D moves under the fill frame, the grippers 73D open, the lift table 74D lowers again, and places the fill frame on the fill frame return roller track 71 .
  • the transverse transport vehicle 72D then moves with open grippers to the "X" axis.
  • the transverse transport carriage 72D with open grippers 73D in the axis "X” To lift the filling frame 5 from the molding box 4 in the station “D” is the transverse transport carriage 72D with open grippers 73D in the axis "X” .
  • the filling frame is located with the molding box in the station “D” and the molding box is centered and locked by the centering 30 .
  • the lifting devices 29 (FIGS. 1 and 4) arranged on both sides of the mold box roller track 12 are raised synchronously, the mounting plates 29c (FIGS. 1 and 4) attached to the cross members 29b (FIGS Lift off the molding box.
  • the two lifting devices 29 After reaching the upper position close the gripper 73D and take over the filling frame, the two lifting devices 29 lower again and then moves the transverse transport carriage 72D with the filling frame to the axis "Y" .
  • the transverse transport carriage 72A stands with closed grippers 73A and with the filling frame in the axis "X" via a filling frame-free molding box, which is centered and locked on the centering device 30 .
  • the lifting devices 17 (FIGS. 1 and 4), which are arranged on both sides of the mold box roller track 12 , are raised, with the receiving plates 17c (FIGS. 1 and 4) attached to the crossbars 17b receiving the filling frame.
  • the grippers 73A and the two elevators 17 descend synchronously and deposit the stuffing frame on the molding box, after which the lateral transport carriage 72A travels with the grippers 73A open to the axis "Y" .
  • the filling frame 5 are secured on the molding boxes 4 against slipping. This takes place, for example, via the locking pins 76 (FIG. 1 and 4) attached to the filling frame or via locking strips which are attached to the four outer corners of the filling frame ( not shown ).
  • the filling frame surface is cleaned by the scraper 77 (Fig. 1) to ensure a clean and sealing abutment surface with the frame 10a of the compacting unit 10/11 .
  • the scraping device 77 is located by gravity on to the adjusting screw 77a ( Figure 1).
  • the scraper 77b slides on and over the filling frame via the slanted slopes 77c (FIG. 1) attached to the filling frame transverse sides, so that the scraper device rests on the filling frame during transport with gravity.
  • the transverse transport carriage 72A of axis "A" travels with open grippers 73A from “X” to "Y” and the filling frame 5e (FIG. 5) travels on the filling frame return path 71 from "YB" to "YA” .
  • the lifting table 74A (Fig. 5) lifts the filling frame 5e
  • the grippers 73A close and take over the filling frame 5e
  • the lifting table 74A lowers again, and thereafter the shuttle moves Cross carriage 72A with the filling frame 5e to the axis "X” .
  • the lifting device 17 There raises the lifting device 17 and takes over the filling frame, the gripper 73A open, the lifting device 17 lowers and places the filling frame on the locked or centered molding box.
  • the duty cycle of the trolley 72A of the axis "A" is completed.
  • the transverse transport carriage 72D of the axis "D" travels with open grippers 73D from "Y" to "X” .
  • the molding box is centered with overlying stuffing frame in the station "D” and the transverse transport carriage 72D has arrived in "XD”
  • the lifting device 29 lifts the stuffing frame from the molding box, then the grippers 73D close and take over the stuffing frame , the lifting device 29 lowers again and then moves the dolly 72 D with the filling frame to the axis "Y” .
  • the lifting table 74D lifts and takes over the filling frame, the grippers 73D open, the lifting table 74D lowers and places the filling frame on the filling frame return path 71 .
  • the duty cycle of the trolley 72D of the axis "D" is thus completed.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through the molding machine with a further embodiment variant for the transverse transport of the filling frames.
  • Another design of the head frame 6a which is supported only by the two middle pairs of columns 8 and 9 , allows the arrangement of the two transverse transport carriage 78A / D with the integrated lifting devices 83A / D.
  • the lifting device consists of the lifting cylinder 81A / D , the guide units 82A / D and the lifting frame 83A / D , in which the same grippers 73A / D are arranged as in the first embodiment.
  • the transverse transport carriage 78A / D runs with four prism rollers 79A / D or with corresponding support and guide rollers on the guide rail 80A / D.
  • the functional sequence is in principle the same as in the first embodiment variant.
  • the various vertical lifting movements which take place in the same sense as in the first embodiment variant, are taken over only by a single, accompanying lifting device.
  • the compression unit 10 or 11 and the sand guide funnel 22 remain unchanged as in the first Aus requirementsungsstep integrated in the head frame 6a .
  • the illustrated in Figure 1 for the first variant Windkessel 90 can be arranged for the second variant usefully in the existing space above the Rudrahmenschmaschinemaschine 71 behind the molding machine.
  • Figures 4 and 6 show the model plate changing device and the model plate circulation around the molding machine, whereby different operating variants can be driven.
  • the model plate changer and the model plate circulating circuit consists of the driven roller conveyors 26 , 85A , 85D , and 86 as well as the elevating tables 28A , 28D , 84A and 84D , which also have driven rollers.
  • This embodiment of the invention allows for all operating variants a model plate change or a model plate circulation within the molding machine cycle time.
  • the model plate transport from the molding machine to the outer web or vice versa on movable roller conveyor segments.
  • the molding machine can be operated with a model plate pair (eg upper box model 1a and lower box model 1b ), where on the places "A" and “H” and possibly also on the places “G” and “F” more model plate pairs (eg 2a / 2b and 3a / 3b) and ready for replacement.
  • a model plate pair eg upper box model 1a and lower box model 1b
  • the model plate pair 1a / 1b is replaced by the model plate pair 2a / 2b and the substitute model plate pair 2a / 2b is then molded again for a preselected batch size in the molding machine.
  • the replaced model plate pair can be retrofitted on the places "F” and “G” for the next use or be discharged to the subsequent parking path 87 ( Figure 6) and replaced with another pair.
  • the model plate change is accomplished by raising the lift tables 28A and 28D (Fig.1) simultaneously with the mold box transport 13, the top box model panel 1a from the station “C” to the station “D” and the top box model panel 2a from the station “A “ to the station “ B “to be moved. Thereafter, the lift tables 28A and 28D lower, and subsequently, the upper case model plate 1a on the roller conveyor 85D ( Figs .
  • the lift tables 84A and 84D were also raised, so that also coincident with the mold box transport 13 and the model plate change in the molding machine, the model plate transfer from "E” to “F” and from “G” to " H “could run on the roller conveyor 86 of the axis " Z " and then the two lifting tables 84A and 84D again then lower simultaneously with the lifting tables 28A and 28D . Then a complete model plate change with top and bottom box model is performed.
  • model plate change including two or three model plate pairs are required.
  • the model plates are in constant circulation, with each model being molded only once. This mode is particularly advantageous if the models must be treated before each molding process, for example by applying cooling iron and / or by setting exothermic feeders.
  • the model plates between places "E” and “H” of the axis "Z” by the operator 88 are freely accessible.
  • the residence time for manual treatment of a model plate in the "Z" axis is the longest for a given cycle time.
  • a parking path 87 is arranged in extension of the axis "Z" on which the model plates can be parked and trimmed.
  • the roller conveyor 86 of the axis "Z” is accessible via the gratings 89 using a corresponding safety device, whereby access to the front of the molding machine is provided.
  • the model-specific parameters such as Foundry sand filling speed, type of compaction, compaction pressure, Compression time, casting funnel position, casting weight etc are for each individual model in a record deposited, if necessary also with upper box / lower box identifier.
  • the data record becomes the ID number associated with the model, in coded form on the model unit is attached.
  • the coded ID number is read out, thus providing immediate access on which the record is made, so that the new parameters are immediately available and the molding machine without delay can adjust to it.
  • external devices such as casting funnel position, Gutt weight, inoculants and the like, becomes the ID number loaded in a shift register and on the external devices to Provision of the data record and the parameters contained therein spent again.
  • FIG.7-axis "A” shows the lifting device 93A , whereby the model plate can be raised to the level of the model plate roller conveyor 26 as well as to the level of the model plate roller conveyor 19 .
  • the lifting of the model plate to the level of the roller conveyor 26 corresponds to the previously described embodiment.
  • the lifting of the model plate or the lifting table 93A to the level of the roller conveyor 19 represents a new embodiment in which the model plate is already lifted in the station "A" under the molding box.
  • the molding box is thereby lifted as before also by the dimension 20 (ca.5mm) of its roller conveyor 12 , which is possible due to the already described vertical freedom of movement of the Formkastenzentri für 30/31 ( Figure 4).
  • the model plate When molding box or model plate transport 13 , the model plate is then transported with resting mold box and filling frame on the roller conveyor of the lifting table 93A and on the roller conveyor 19 from the station "A" to the station "B” .
  • the lifting table lowers after about 3/4 of the form box transport 13 back to its lowest position so that he can take over the next model plate of the roller conveyor 85A in a timely manner.
  • the swinging model plate roller conveyor 19 always remains pivoted in this mode. In this embodiment is driven with constant model plate change and model plate circulation on the axis "Z" , for which at least two pairs of model plates are required.
  • the advantage of this embodiment is that already a finished mold unit ( model plate, box and filling frame ) enters the sand filling station "B" and thus a longer time for sand filling in the molding box is available, which is particularly critical models of importance.
  • the sand filling can begin at the end of the mold box transport 13 and last until the beginning of the next form box transport.
  • the difference to the first embodiment is only that the lifting table 93A relative to the lifting table 28A by the dimension 95 ( Figure 4) longer stroke, of which finally only the guide units and the lifting cylinder are concerned.
  • a tandem cylinder 100 with the two Hubabroughen 94 and 95 ( Figure 4) is used, the lower Apendixkolben 101 with the stroke amount 94 mechanically ensures the dimensionally accurate height position for the roller conveyor level 26 .
  • the upper main piston of the tandem cylinder 100 has a small stroke reserve, so that the lifting table 93A is pushed into its upper position against the attached at the four outer points stop pin 96 (Fig.4 U.7).
  • the long-stroke lifting table 93A is stabilized in the case of model box or model plate transport 13 .
  • the driven rollers of the lift table 93A are decoupled from their drive during the mold box transport 13 , so that they can be freely rotated by the model plate.
  • the disconnection is made simply by connecting or short-circuiting the two motor connections via a valve.
  • the lifting table 21 over which the air flow for the sand filling is passed, lowers for the molding box or. Modellplattentransport 13 only so far from that the model plate with a slight play of about 10mm can be moved over him. Thereafter, the lift table 21 lifts back under the model plate to transfer the airflow.
  • the corresponding functional sequence can be carried out by simply switching the control programs. This switching can be done either manually by pressing a button or automatically via an already described record signal in connection with the model ID number. In principle, these operating modes can also be run in mixed mode with any desired lot size combination depending on the model.
  • the embodiment described above for the station “A” can of course also be applied in the station “D” .
  • This also requires a lifting table 93D (FIG. 7, FIG. 4) with the double function described above.
  • This may be useful when using a time-compressed compaction process.
  • the swinging model plate roller conveyor 27 is always pivoted in this mode and the lifting or press table 25 lowers after compression only so far that the model plate with a slight clearance of about 10mm can be moved over him.
  • the model plate with the superimposed compacted form is transported on the model plate roller conveyor 27 and on the roller conveyor of the lifting table 93D from the station "C" to the station "D” , where demolding is then performed. Movements adjacent to and affecting the demolding process are performed only when the model is free of the mold.
  • the mold box lock 30 is retracted at station "D" only when the model is clear of the mold, while all other mold box locks 30 are retracted prior to demolding.
  • the time between the form box transports 13 available.
  • increased demands are placed on the form-box transport 13 with regard to a smooth and gentle yet fast movement sequence in order to avoid negative effects on the shape which still adheres to the model during transport.
  • the variable function sequence with the lifting table 93D can also be effected here by the switching over of the control programs , as already described above .
  • the operating variants can also be operated in a mixed mode depending on the model and in any lot size combination.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung von kastengebundenen Sandformen, unter Verwendung eines aus Oberund Unterkastenmodell bestehenden Modellplattenpaares, wobei die einzelnen Arbeitsschritte innerhalb einer Formlinie in geradlinig hintereinander liegenden und zeitparallel arbeitenden Stationen aufgeteilt sind.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Ausführungsformen von Formmaschinen bekannt. Bei verschiedenen Ausführungsformen erfolgt das Sandeinfüllen in den Formkasten und das Verdichten zeitlich hintereinander, wobei dazwischen noch eine Bewegung des Sandfüllgefäßes oder der Formeinheit (Modellplatte, Formkasten, Füllrahmen) erforderlich ist. Dies erfordert einen hohen Zeitaufwand und es verbleibt zwangsläufig eine nur sehr kurze Zeit für das Sandeinfüllen in den Formkasten, welches bekanntlich durch schnelles öffnen des Sandfülltrichters mittels Jalousien- oder Fischmaulverschluß erfolgt. Die dadurch bedingte schlagartige Einfüllung der vordosierten Formsandmenge in den Formkasten führt zu Brückenbildungen des Formsandes über den engeren und tieferen Modellpartien, die dann nicht vollständig verfüllt werden, was im weiteren zu unbefriedigenden Verdichtungsergebnissen führt, weil die vorgebildeten Formsandbrücken sich beim Verdichten noch verstärken und dadurch der Sandfluß bzw. der Verdichtungsfluß in die tieferen Modelltaschen behindert wird. Auch ist bei diesem Stand der Technik von Nachteil, daß zwischen dem Formkasten und dem Füllrahmen eine Distanz von ca. 40% der Formkastenhöhe erforderlich ist, um den Formkasten mit dem überstehenden Formsand ohne die Gefahr des Sandabstreifens unterhalb des Füllrahmens herauszufahren. Nach dem Verdichten muß daher beim Entformen zunächst diese Distanz durchfahren werden, bevor der Formkasten im Feingang auf die Rollenbahn aufgesetzt wird, um den Trennvorgang von Modell und Form einzuleiten. Das Durchfahren dieser Distanz kostet Zeit, weil auf diesem relativ kurzen Weg die Absenkbewegung sanft beschleunigt und verzögert werden muß, denn hohe Beschleunigungs- und Verzögerungswerte würden zu Erschütterungen führen, die sich auf die noch auf der Modellplatte anhaftenden Form fortpflanzen würde und dadurch zum Abreißen sensibler Formballen führen können.
Im weiteren sind aus den Schriften DE-3803648-A1, DE-3908203-A1, und DE-4305128-A1 Ausführungen von Formmaschinen bekannt, womit das Sandeinfüllen in den Formkasten und der Form- und Verdichtungsvorgang in zwei separaten Stationen zeitparallel durchgeführt wird, wobei das Umsetzen der Formeinheit von der einen zur anderen Station über einen Drehtisch erfolgt. Nachteilig ist hierbei, daß die Hubtische relativ große Hübe durchfahren müssen, damit die Oberkannte des Füllrahmens als Obergrenze der Formeinheit auf dem Drehtisch unter den benachbarten Formen der Formlinie und deren unten vorstehenden Formballen bei einem entsprechenden Freimaß hindurch schwenken kann. Nachteilig ist auch, daß vor und nach der aparativ aufwendigen Drehbewegung ein mehrfaches Auf- und Abbewegen der Hubtische erforderlich ist, was Zeit kostet und bei DE-3908 203-A1 und DE-4305128-A1 auch zu Einschränkungen der Sandeinfüllzeit führt. Auch haftet diesem Stand der Technik gemäß der drei genannten Schriften der Nachteil an, daß beim Entformen zunächst die oben beschriebene Distanz von ca.40% der Formkastenhöhe mit Zeitverlust durchfahren werden muß, bevor der Formkasten im Feingang auf die Rollenbahn aufsetzt. Alle diese Nachteile bewirken einen erheblichen Aufwand an Funktionszeit, was zu einer entsprechend langen Taktzeit der Formmaschinen führt.
Aus dem Stand der Technik ist weiter eine auf dem Markt befindliche Formmschinenausführung bekannt, die für das Sandeinfüllen in den Formkasten und für den Form-und Verdichtungsvorgang zwei separate Stationen aufweist, die innerhalb der Formkastentransportbahn geradlinig und unmittelbar hintereinander liegend angeordnet sind und zwar in Formkastenlaufrichtung gesehen zuerst die Sandfüllstation zentrisch zur Formkastenmitte und direkt danach innerhalb der nächsten Formkastenmitte die Form- und Verdichtungsstation. Die in der Sandfüllstation zusammengestapelte und mit Formsand gefüllte Formeinheit (Modellplatte, Formkasten, Füllrahmen) wird dabei innerhalb der Formkastentransportbahn zusammen mit den Formkästen um eine Formkastenteilung weiter getaktet und gelangt so in die Form- und Verdichtungsstation. Gleichzeitig wird dabei eine fertige Form aus der Form- und Verdichtungsstation herausgefahren und ein leerer Formkasten in die Sandfüllstation eingefahren. Gleichzeitig wird auch das zuvor in der Form-und Verdichtungsstation ausgesenkte Modell auf einer unterhalb der Formkastentransportbahn gelegenen Ebene zurück zur Sandfüllstation transportiert. Hubtische in beiden Stationen übernehmen das Heben und Senken der Modellplatten. Es wird ein einzelner Füllrahmen verwendet, der mit einem separaten Antrieb auf einer oberhalb der Formkastentransportbahn gelegenen Ebene zurück zur Sandfüllstation transportiert wird. Der Rücktransport erfolgt während des Entformens und zwar sobald zwischen Formkasten und Füllrahmen ein entsprechender Mindestabstand erreicht ist. In der Sandfüllstation hat die Modellplatte den Formkasten zwischenzeitlich aufgenommen, so daß der angekommene Füllrahmen nach einem Resthub des Hubtisches aufgenommen wird und das Sandeinfüllen in den Formkasten beginnen kann. Dieser Stand der Technik hat den Nachteil, daß die Verwendung eines nur einzelnen Füllrahmens trotz einer gewissen Verbesserung gegenüber dem zuvor beschriebenen Stand der Technik immer noch einen hohen Aufwand an Funktionszeit erfodert, was zu einer entsprechend langen Taktzeit der Formmaschine führt und zudem die Sandfüllzeit erheblich einschränkt. Im weiteren ist auch hier von Nachteil, daß beim Entformen die oben beschriebene Distanz mit Zeitverlust durchfahren werden muß.
In der Folge zum zuvor beschriebenen Stand der Technik wurde die Formmaschinenausführung gemäß der Schrift WO 95/31302 bekannt. Diese Ausfführung wurde gegenüber dem zuvor beschriebenen Stand der Technik um einen zweiten Füllrahmen ergänzt, der in einer zusätzlichen und höher liegenden Ebene von der Verdichtungsstation zur Sandeinfüllstation zeitgleich zum Formkastentransport zurücktransportiert wird, wodurch dieser Rücktransport keinen Einfluß auf die Taktzeit haben soll. Besonders nachteilig ist hierbei jedoch die extrem große Distanz zwischen Formkastentransportbahn und den Arbeitspositionen beim Verdichten und beim Sandeinfüllen in den Formkasten. Das Durchfahren dieser extrem langen Wege erfordert Zeit und verlängert dadurch die Taktzeit der Formmaschine und schränkt außerdem auch noch die Zeit für das Sandeinfüllen in den Formkasten ein. Von besonderem Nachteil ist auch, daß die noch auf der Modellplatte aufliegende, verdichtete Form über einen extrem langen Weg abgesenkt werden muß, bevor der Formkasten zum Entformen auf die Rollenbahn aufsetzt. Die durch Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge unvermeidlichen dynamischen Kräfte können dabei zum Abreißen sensibler Formballen führen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile der verschiedenen Formmaschinenausführungen zu vermeiden und eine Formmaschine vorzuschlagen, womit durch die Konzentrierung und Reduzierung der taktzeitrelevanten Bewegungen sowie durch die Verlagerung von totzeitverursachenden Nebenbewegungen in parallel arbeitende Funktionseinheiten, eine deutliche Verkürzung der Taktzeit und damit eine deutliche Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit erreicht wird, wobei aber auch zugleich eine entsprechend lange Zeit für ein vorteilhaftes, zeitgedehntes und feindosierendes Sandeinfüllen in den Formkasten zur Verfügung stehen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6 und 19. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den sonstigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Formmaschine mit vier Arbeitsstationen weist eine Reihe von erheblichen Vorteilen auf, die in der Folge beschrieben werden.
Das Ablegen der Füllrahmen auf den Formkasten erfolgt in der ersten Arbeitsstation und das Abnehmen der Füllrahmen vom Formkasten erfolgt in der vierten Arbeitsstation. In der zweiten Arbeitsstation wird die Modellplatte mit dem Formkasten zusammengefügt und über einen Sandleittrichter mit Formsand gefüllt. In der dritten Arbeitsstation erfolgt die Formverdichtung und das Entformen. Durch diese Aufteilung der Arbeitsschritte werden Totzeiten beim eigentlichen Formvorgang vermieden und Arbeitshübe der Formeinheiten wesentlich verkürzt.
Der leere Formkasten mit aufliegendem Füllrahmen kann bei einem nur geringfügigem Spiel von ca.15mm unter den Sandleittrichter einfahren. Nachfolgend wird die Modellplatte unter den Formkasten gehoben. Der Formkasten wird dabei nur ca.8mm von seiner Transportrollenbahn abgehoben. Die Modellplatte befindet sich dabei auf einem Höhenniveau, bei dem die Rollen der Modellplattenrollenbahn mit ca.3mm Spiel unter die Modellplattenlaufleiste einschwenken. Nach dem Absetzen der Modellplatte auf ihre Rollenbahn befindet sich der auf der Modellplatte aufliegende Formkasten also ca.5mm (8-3!) über seiner Rollenbahn. Nach dem Einfahren des Formkastens mit aufliegendem Füllrahmen, wird der Sandleittrichter über eine Kurzhubvorrichtung nach ca.15mm Hub kraftschlüssig auf den Füllrahmen aufgesetzt. Durch das Anheben des Formkastens wird der Sandleittrichter wieder geringfügig nach oben gedrückt und er sitzt somit kraftschlüssig und dicht auf dem Füllrahmen auf. Sobald die Modellplatte den Formkasten erfaßt hat beginnt das Sandeinfüllen. Da der Formkasten sich beim Sandeinfüllen hinsichtlich seines Höhenniveaus bereits in Transportposition befindet, kann das Sandeinfüllen bis zum Weitertakten der Formkästen dauern, da der Sandleittrichter nur ca.10mm (15-5!) vom Füllrahmen abgehoben werden muß, was für den nachfolgenden Füllrahmen ein Einlaufspiel von ca.15mm bedeutet. Für das Sandeinfüllen steht somit ca.60% der gesamten Taktzeit zur Verfügung.
Beim Formkastentransport werden die über Stoßbolzen aneinanderliegenden Formkästen um eine Teilung weiter getaktet. Dabei gelangt die mit Formsand gefüllte Formeinheit in die Verdichtungsstation. Gleichzeitig dazu wird das in der Verdichtungsstation ausgesenkte Modell unterhalb der Formkastentransportbahn zur Sandfüllstation zurücktransportiert. Die Unterkante des feststehenden Anpreßrahmens der Verdichtungsstation und die Unterkante des angehobenen Sandleittrichters liegen auf dem gleichem Niveau. Daher fährt die Oberkante des Füllrahmens der mit Formsand gefüllten Formeinheit mit einem geringen Spiel von nur ca.10mm unter den Anpreßrahmen der Verdichtungsstation ein. Die Modellplatte läuft dabei auf der ihr zugeordneten Rollenbahn, während der Formkasten immer noch einen Abstand von ca.5mm zu seiner Rollenbahn hat. Der Hubtisch der Verdichtungsstation fährt unter die Modellplatte und preßt die Formeinheit nach einem weiteren Hub von nur ca.10mm mit einer verdichtungsabhängigen Vorspannkraft gegen den Anpreßrahmen der Verdichtungsstation, wonach dann die Verdichtung erfolgt. Der Formkasten hat dabei einen Abstand von nur ca.15mm zu seiner Rollenbahn, auf die er nach dem Verdichten abgesetzt wird. Um aber nach dem Verdichten ein zeitaufwendiges Durchfahren dieser 15mm im Feingang zu vermeiden, sind die vier außenliegenden Laufrollen der Formkastenrollenbahn im Bereich der Verdichtungsstation auf verstellbaren Exzenterbolzen gelagert. Nach dem Anpressen der Formeinheit an den Anpreßrahmen der Verdichtungsstation werden die vier Laufrollen durch Verstellen ihrer Exzenterbolzen distanzfrei gegen die Laufleiste des Formkastens gedrückt, wodurch nach dem Verdichten und einem sanften Entspannen der Verdichtungs-bzw. Vorspannkraft das Entformen mit dem langsamen Aussenken des Modells aus der Form sofort und ohne Zeitverlust beginnen kann. Das langsame Aussenken ist zum vorsichtigen Trennen von Modell und Form erforderlich und nach einem modellabhängigen Weg wird das Aussenken des Modells auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt. Nachdem das Modell vollständig aus der Form herausgesenkt ist, werden die vier Laufrollen während der restlichen Abwärtsbewegung der Modellplatte synchron zueinander auf das Niveau der übrigen Laufrollen abgesenkt, wodurch der Formkasten auf seine Rollenbahn abgesenkt wird. Die Exzenterbolzen drehen dabei in den unteren Exzenterpunkt, so daß der Formkasten mit einer sinusförmigen Bewegung sanft mit dem Geschwindigkeitswert Null auf die übrigen Rollen aufsetzt. Durch das sanfte Entspannen der Verdichtungs-bzw. Vorspannkraft, welches unmittelbar in das langsame Aussenken des Modells aus der Form übergeht sowie auch durch das sanfte Aufsetzen des Formkastens auf seine Transportrollenbahn, wird eine besonders vorsichtige und erschütterungsfreie Behandlung der verdichteten Form ohne Zeitverlust ermöglicht.
Eine weitere Variante besteht darin, die vier exzentergelagerten Laufrollen nicht gegen die Laufleiste des Formkastens zu drücken, sondern sie bis auf eine Distanz von ca.3mm an die Formkastenlaufleiste heranzufahren. Hierbei wird nach dem sanften Entspannen der Verdichtungs-bzw. Vorspannkraft zunächst die gesamte Formeinheit um die ca.3mm langsam abgesenkt, bevor der Formkasten auf die exzentergelagerten Laufrollen aufsetzt, womit dann das Entformen beginnt. Von Vorteil ist hierbei, daß das Entspannen der Verdichtungs- bzw. Vorspannkraft und das Entformen sicher getrennt sind, wobei der Zeitbedarf zur Überbrückung der ca.3mm keine spürbare negative Auswirkung auf die Taktzeit hat. Auch bei dieser Variante ist eine besonders vorsichtige und erschütterungsfreie Behandlund der verdichteten Form gewährleistet. Insgesamt bewirken beide Varianten ohne Zeitverlust ein erschütterungsfreies und sanftes Entformen, wodurch Beschädigungen an der Form wie z.B. das Abreißen sensibler Formballen vermieden werden.
Ein wesentlicher Vorteil ist auch, daß der Füllrahmen außerhalb der Verdichtungs- und Entformstation vom Formkasten abgenommen wird, also wenn Modell und Form bereits getrennt sind. Die beim Trennen von Füllrahmen und Form auftretenden Erschütterungen, wie es beispielsweise beim Stand der Technik durch abruptes Festhalten des Füllrahmens während der Abwärtsbewegung der Fall ist und wobei diese Erschütterungen auf die noch auf dem Modell haftende Form einwirken, sind bei der erfindungsgemäßen Formmaschine nicht existent.
Die Formkästen werden in den beiden Außenstationen zentriert. Die beiden dazwischen befindlichen Formkästen der Sandfüllstation und der Verdichtungsstation haben dabei ein geringfügiges Spiel zueinander, so daß eine ungehinderte vertikale Bewegung möglich ist. Da für die Formkästen in der Sandeinfüll- und Verdichtungsstation eine vertikale Bewegung von jeweils nur ca.15mm erforderlich ist, bleiben die Formkästen mit dem geringfügigen Spiel innerhalb ihrer Stoßbolzen geführt, d.h. ein aus- und einfädeln der Formkästen während der vertikalen Hubbewegungung ist vorteilhafterweise nicht erforderlich.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Formmaschine wird ein Modellpaar benötigt, so daß nacheinander jeweils eine Oberkasten- und eine Unterkastenform hergestellt wird. Mit einem in Bereitschaft stehenden Modellpaar kann ein fliegender Modellwechsel durchgeführt werden. Durch die vier hintereinander liegenden Stationen ist es außerdem möglich, mit 2 oder 3 Modellpaaren im ständigen Modellwechsel zu fahren, d.h. nach jedem Takt kann das Modell gewechselt werden. Dies ist besonders von Vorteil, wenn z.B. ein Modell mit Kühleisen oder mit exothermen Speisern bestückt werden muß. Die erfindungsgemäße Formmaschine bietet dazu den Vorteil, daß die Modelle auf der Umlaufbahn vor der Formmaschine für das Handling frei zugänglich sind und insbesondere beim Umlauf mit 3 Modellpaaren eine genügend lange Handlingszeit zur Verfügung steht. Falls beim Umlauf mit 2 Modellpaaren die etwas kürzere verfügbare Handlingszeit nicht ausreicht, kann auch vorteilhafterweise eine Modellkombination gefahren werden, bei der beispielsweise ein Modellpaar ohne Behandlungsbedarf zwei mal hintereinander abgeformt wird, während das andere Modellpaar zwischenzeitlich auf der Umlaufbahn mit dem erforderlichen Zubehör bestückt wird und danach zu einem einmaligen Formvorgang in die Formmaschine einwechselt und wonach sich dieser 2:1-Zyklus der Losgröße ensprechend wiederholt. Beim Betrieb mit 2 oder 3 Modellpaaren können weitere Modelle auf einer Parkbahn außerhalb der Umlaufbahn zum Einwechseln in Bereitschaft stehen.
Das Abheben des Füllrahmens vom Formkasten, das Auflegen des Füllrahmens auf den Formkasten sowie der Rücktransport der Füllrahmen von der Abhebestation zur Auflegestation erfolgt völlig losgelöst von den Formvorgängen, die in den beiden Mittelstationen ablaufen. Der Füllrahmenrücktransport erfolgt auf der Rückseite der Formmaschine über eine angetriebene Rollenbahn oder über eine Gefällerollenbahn. Mit der Anordnung der Rücklaufrollenbahn auf der Formmaschinenrückseite wird vorteilhafterweise ein ohnehin vorhandener Totraum oberhalb der Palettentransportbahn genutzt. Vorteilhaft ist dabei auch, daß nur ein geringer Abstand zwischen der Formmaschine und der Palettenbahn erforderlich ist, was kurze Transportwege für Formkastenübersetzgeräte der Formanlage bedeutet und wodurch der Flächenbedarf für die Formanlage reduziert werden kann. Es sind insgesamt 5 Füllrahmen im Umlauf, wodurch die einzelnen Arbeitsschritte beim Füllrahmenumlauf ohne Zeitzwang innerhalb der Formmaschinentaktzeit durchgeführt werden können.
Die erfindungsgemäße Formmaschine ist innerhalb eines klar umgrenzten Maschinengerüstes kompakt und übersichtlich gegliedert und sie läßt sich auf einfache Weise in eine Formlinie bzw. Formanlage integrieren, wobei einlaufseitig eine Formkastenreinigungsvorrichtung und auslaufseitig eine Formkastenwendevorrichtung angebaut werden kann. In der erfindungsgemäßen Formmaschine können auch alle gängigen Verdichtungsverfahren wie beispielsweise das Luftimpulsverfahren mit seinen verschiedenen Varianten, das mechanische Vielstempelpressen oder auch das Luftstrompressen auf einfache Weise integriert werden. Beispielsweise ist in Fig.1 das Luftimpulsverfahren und in Fig.3 das Vielstempel-Luftstrompressen angedeutet.
Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, daß die erfindungsgemäße Formmaschine ein zeitgedehntes Sandeinfüllen in den Formkasten ermöglicht, wobei hierfür ca.60% der gesamten Taktzeit zur Verfügung steht. Der Formsand wird dabei während der verfügbaren Einfüllzeit kontinuierlich mit einem gleichmäßigen und rechteckigen Querschnittsprofil von einem Transportband aus einem Vorratsbunker abgezogen und über einen in einem Sandleittrichter angeordneten, mehrstufigen Aeratorsatz in den Formkasten eingefüllt. Die Breite des Querschnittprofils entspricht dabei annähernd dem Innenmaß des Formkastens in Bezug auf seine Querachse. Damit wird zunächst über die Breite des Formsandeinlaufes bzw. über die Querachse des Formkastens eine gleichmäßige Formsandverteilung erreicht. Der so im Querschnittsprofil gleichmäßig verteilte Formsand fällt mittig in den Sandleittrichter ein und trifft dabei auf den mehrstufigen Aeratorsatz. Der mehrstufige Aeratorsatz lockert einerseits den Formsand auf und andererseits wird durch eine gezielte Wahl der Drehrichtung und der Drehzahl einzelner Aeratorachsen eine gleichmäßige Formsandverteilung über die Längsachse des Formkastens erreicht. In der ersten Phase von ca.2/3 der Einfüllzeit wird das Sandeinfüllen in den Formkasten durch einen Luftstrom unterstützt, der über Schlitzdüsen in der Modellplatte angesaugt wird. Dieser Luftstrom kann über ein Sieb an der Oberseite des Sandleittrichters ungehindert eintreten und es kommt dadurch gewollt zu keiner Unterdruckauswirkung im Formraum. Das Sieb verhindert andererseits das Herausspritzen von Formsand durch die Aeratorwirkung. Da der Sandleittrichter während des Füllvorganges dicht auf dem Füllrahmen aufsitzt, ist der gesamte Formraum sanddicht jedoch nicht luftdicht verschlossen. Dadurch kann kein Formsand austreten, was eine besonders saubere Sandeinfüllung ermöglicht. Der Luftstrom fließt mit dem fallenden Formsand nach unten und unterstützt in besonders vorteilhafter Weise durch Ansaugen des Formsandes das gleichmäßige Füllen aller Modellpartien, insbesondere der sensiblen, engen und tiefliegenden Modelltaschen, ohne dabei einen Unterdruck mit Vorverdichtungseffekt zu bewirken. Durch das kontinuierliche und zeitgedehnte Einfüllen wird dabei eine allmählich ansteigende und gleichmäßige Füllung aller Modellpartien und insbesondere der engen und tiefen Modelltaschen sichergestellt, was für eine gute und gleichmäßige Formverdichtung von besonderer Bedeutung ist. Durch eine allmähliche Geschwindigkeitssteigerung des Transportbandes auf den Maximalwert kann die anfängliche Einfüllung kritischer Modellpartien besonders vorsichtig erfolgen. Nach ca.2/3 der Einfüllzeit sind in der Regel alle Modellpartien mit Formsand bedeckt. Das Einfüllen des restlichen Formraumes, welcher den oberen Bereich des Formkastens und den Bereich des Füllrahmens ausmacht, erfordert kein so vorsichtiges Einfüllen mehr, so daß dieser Raum mit dem inzwischen erreichten maximalen Geschwindigkeitswert des Transportbandes aufgefüllt werden kann. Auch ist für das letzte Drittel der Luftstrom nicht mehr erforderlich. Dadurch kann der Modellplattenhubtisch, über den der Luftstrom angesaugt wird, vorzeitig absenken um so rechtzeitig für den Rücktransport der Modellplatte in der unteren Position zu sein. Für das Sandeinfüllen in den Formkasten wird die verfügbare Zeit als fixe Größe voll ausgenutzt. Die Dosierung der vom jeweiligen Modell abhängigen Formstoffmenge wird durch Veränderung der Transportbandgeschwindigkeit und/oder durch Veränderung der Schichthöhe des Formsandes auf dem Transportband über einen Schieber am Auslauf des Vorratsbunkers eingestellt.
Durch eine alterantive Ausführungsform, bei der die Modellplatte bereits in der ersten Station unter den Formkasten gehoben wird, kann die Zeit für das Sandeinfüllen in die Formeinheit weiter verlängert werden, weil die hierfür verfügbare Zeit sich aus der Gesamttaktzeit abzüglich der Formkastentransportzeit ergibt.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig.1
einen Längsschnitt durch die Formmschine mit einer von rechts nach links dargestellten Durchlaufrichtung der Formkästen.
  • mit Station "A" zum Auflegen des Füllrahmens auf den Formkasten
  • mit Station "B" zum Sandeinfüllen in den Formkasten
  • mit Station "C" zum Verdichten und Entformen
  • mit Station "D" zum Abnehmen des Füllrahmens vom
Formkasten
Fig.2
einen Querschnitt durch die Sandeinfüllstation gemäß Schnittlinie B-B in Fig.1
Fig.3
einen Querschnitt durch die Verdichtungsstation gemäß Schnittlinie C-C in Fig.1
Fig.4
einen Querschnitt durch die Füllrahmenumsetz-Stationen und durch die Modellwechselstation.
  • als Füllrahmenauflegestation gemäß Schnittlinie A-A in Fig.1
  • als Füllrahmenabhebestation gemäß Schnittlinie D-D in Fig.1
  • die beiden Stationen weisen eine identische Darstellung auf, wobei jedoch gemäß Schnittlinie A-A die Verdichtungseinheit (11) und die Rollenbahnen (26 und 86) nicht sichtbar wären.
Fig.5
eine Draufsicht auf den Füllrahmenumlauf gemäß Schnittlinie E-E in Fig.1
Fig.6
eine Draufsicht auf den Modellplattenumlauf gemäß Schnittlinie F-F in Fig.1
Fig.7
einen Längsschnitt durch die Formmaschine mit einer weiteren Ausführungsvariante für den Quertransport der Füllrahmen.
Fig.1 zeigt ein Maschinengerüst bestehend aus dem Kopfrahmen 6, dem Grundrahmen 7 und den Säulenpaaren 8 und 9. Das Säulenpaar 8 weist zur Aufnahme der Verdichtungskräfte einen größeren Querschnitt auf. Die Säulenpaare 8 und 9 sind auch in Fig.5 und 6 dargestellt. Die Verdichtungseinheit 10 bzw. 11, die für verschiedene Verdichtungsverfahren ausgelegt sein kann, ist im Kopfrahmen 6 integriert. Durch das Maschinengerüst verläuft die Rollenbahn 12 zum Transport der Formkästen 4, die jeweils nach den Arbeitszyklen der einzelnen Stationen taktweise in Pfeilrichtung 13 durch die Formmaschine transportiert werden. Die Formkästen liegen dabei über ihre verschleißfesten Stoßbolzen 14 aneinander. Die Transportrollenbahn 12 ist an den Säulen 8 und 9 befestigt. Innerhalb des Maschinengerüstes sind vier Arbeitsstationen angeordnet, deren vertikale Achsen mit "A", "B", "C" und "D" bezeichnet sind. Die Abstände dieser Achsen entsprechen der Formkastenteilung auf der Transportrollenbahn 12. Die Unterkante 10a der Verdichtungsstation 10/11 und die Unterkante des angehobenen Sandleittrichters 22 haben das gleiche Höhenniveau 23, wobei das Freimaß 23a zwischen dem Höhenniveau 23 und der Oberkante des in die Station "B" einfahrenden Füllrahmens 5a sowie des aus der Station "C" ausfahrenden Füllrahmens 5c ca. 15mm beträgt. An der Einlaufseite der Formmaschine ist eine Formkastenreinigungsvorrichtung 15 und an der Auslaufseite eine Formkastenwendevorrichtung 16 in Form eines Trommelwenders angebaut.
In der Achse "A" wird in der oberen Ebene der Füllrahmen 5 auf den Formkasten 4 aufgesetzt und in der unteren Ebene ist auf dem angehobenen Hubtisch 28A eine Modellplatte 2a bereitgestellt, die im Falle eines Modellwechsels zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 von Station "A" zur Station "B" transportiert wird. Die Darstellung zeigt den bereits abgelegten Füllrahmen 5a mit der abgesenkten Füllrahmenhubvorrichtung 17.
In der Achse "B" wird der Formsand in den Formkasten eingefüllt. Die Darstellung zeigt die bereits bis zur Linie 18 fertig mit Formsand gefüllte Unterkasten-Formeinheit, die aus Modellplatte 1b, Formkasten 4b und Füllrahmen 5b besteht. Dabei ist die Modellplatte 1b auf ihrer oberen Rollenbahn 19 abgestellt und der Formkasten 4b befindet sich in einem geringfügigen Abstand 20 (ca.5mm) zu seiner Rollenbahn 12. Der Hubtisch 21, der die Modellplatte 1b unter den Formkasten 4b gehoben hat, befindet sich wieder in der abgesenkten Position und der Sandleittrichter 22 ist vom Füllrahmen 5b abgehoben, wobei sich die Unterkante des Sandleittrichters 22 und die Unterkante der Verdichtungseinheit 10/11 bzw. des Anpreßrahmens 10a auf gleichem Höhenniveau befinden. Das geringfügige Abstandsmaß 23b zwischen der Oberkante des Füllrahmens 5b und Unterkante des Sandleittrichters 22 beträgt dabei ca.10mm.
In der Achse "C" erfolgt das Verdichten der Form und das Trennen von Form und Modell (Entformen). Die Darstellung zeigt den bereits abgeschlossenen Formvorgang. Dabei steht der Formkasten 4c mit der verdichteten Oberkastenform auf seiner Rollenbahn 12, der Füllrahmen 5c liegt auf dem Formkasten 4c auf und der Formstoff ist bis zur Linie 24 verdichtet. Der Hubtisch bzw. Preßtisch 25 ist abgesenkt, die Oberkastenmodellplatte 1a steht auf ihrer unteren Rollenbahn 26 zum Rücktransport zur Station "B" bereit und die obere Modellplattenrollenbahn 27 ist eingeschwenkt und somit zur Aufnahme der Formeinheit (Modellplatte 1b , Formkasten 4b und Füllrahmen 5b ) aus der Station "B" bereit. Für den Rücktransport der Modellplatte 1a von Station "C" nach Station "B" ist ein geringes Freimaß 75b (ca.20mm) zwischen dem höchsten Punkt des Modells und dem untersten Punkt der Modellplatte erforderlich. Das maximale Aussenkmaß 75 wird dabei von der maximalen Modellhöhe 75a, dem Freimaß 75b und der Modellplattenhöhe 75c bestimmt.
In der Achse "D" wird in der oberen Ebene der Füllrahmen 5d vom Formkasten 4d abgenommen und in der unteren Ebene ist der angehobene Hubtisch 28D bereit, im Falle eines Modellwechsels die Modellplatte 1a aus der Station C aufzunehmen, wobei der Transport zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 durchgeführt würde. Die Darstellung zeigt den bereits abgehobenen und zur Hinterseite der Formmaschine transportierten Füllrahmen 5d. Die Füllrahmenhubvorrichtung 29 ist abgesenkt und somit zur Aufnahme des nächst folgenden Füllrahmens 5c bereit.
In den Stationen "A" und "D" werden die Formkästen über die Zentrierkolben 30 (Fig.1,4,7) zentriert und arretiert. Die Zentrierung wird nur für den Formkastentransport 13 gelöst und danach wieder geschlossen. Wegen der Hubzylinder 17a und 29a erfolgt die Zentrierung außerhalb der Formkastenmitte in Bezug auf seine Längsachse. Dies hat zudem den wesentlichen Vorteil, daß die zwangsläufige Schwächung des Formkastenprofils durch die Zentrierbüchsen 31 in einem Bereich erfolgt, in dem die Formkastenwand durch den bei der Verdichtung entstehenden Innendruck am geringsten belastet wird, nämlich nahe dem Bereich, in dem die Vorzeichen der Momentenflächen von plus nach minus wechseln. Im weiteren bleibt die Lage der Formkästen in Bezug auf die außermittige Anordnung der Zentrierbüchsen 31 durch die Verwendung von Trommelwendern innerhalb der gesamten Formanlage unverändert. Die beiden Formkästen 4b und 4c in den Stationen "B" und "C" haben zwischen den zentrierten und arretierten Formkästen 4a und 4d über ihre Stoßbolzen 14 ein geringfügiges Spiel von ca.0,7mm pro Stoß, so daß sie ungehindert die erforderlichen vertikalen Bewegungen durchführen können. Die Zentrierkolben 30 (Fig.4) und die Zentrierbüchsen 31 (Fig.4) sind so ausgeführt, daß die Formkästen nur in horizontaler Richtung zentriert werden, während die Zentrierbüchse 31 bzw. der Formkasten in vertikaler Richtung zum Zentrierkolben 30 frei beweglich ist.
Die Fig.1 zeigt entsprechend der vorangegangenen Beschreibung die Ausgangsstellung der Formmaschine und der Funktionsablauf, der später noch genauer beschrieben wird, kann in dieser Stellung mit dem Öffnen der Zentrierkolben 30 und dem nachfolgenden Formkastentransport 13 beginnen.
Die Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch die Sandeinfüllstation "B" gemäß der Schnittlinie B-B in Fig.1. Im linken Halbschnitt wird der Betriebszustand während des Sandeinfüllens in den Formkasten gezeigt, wobei sich der augenblickliche Füllstand beispielsweise in Höhe der Linie 32 befindet. Der Hubtisch 21 hat die Modellplatte 1b von der unteren Modellplattenrollenbahn 26 abgehoben und unter den Formkasten 4b gefahren, der dabei um das Maß 33 (ca.8mm) von seiner Rollenbahn 12 abgehoben wurde. Der Sandleittrichter 22 sitzt dicht auf dem Füllrahmen 5b auf. Die Modellplatte 1b steht so hoch, daß die Laufrollen 19a der horizontal verstellbaren oder schwenkbaren Modellplattenrollenbahn 19 mit dem Spiel 34 (ca.3mm) unter die Laufleiste der Modellplatte 1b einfahren oder einschwenken können. Die Modellplattenrollenbahn 19 war beim Hochfahren der Modellplatte 1b zurückgefahren um den Durchgang der Modellplatte zu ermöglichen. Der rechte Halbschnitt der Fig.2 zeigt den bereits abgeschlossenen Sandeinfüllvorgang. Dabei ist die Formeinheit bis zur Linie 18 fertig mit Formsand gefüllt. Der Hubtisch 21 ist in die untere Position gefahren, die Modellplatte 1b wurde auf die Modellplattenrollenbahn 19 abgestellt und der auf der Modellplatte 1b aufliegende Formkasten 4b befindet sich dabei in einem geringfügigen Abstand 20 (ca.5mm) zu seiner Rollenbahn 12. Der Sandleittrichter 22 ist vom Füllrahmen 5b abgehoben, wobei das Abstandsmaß 23b zum Füllrahmen ca.10mm beträgt. Der rechte Halbschnitt der Fig.2 entspricht daher wie in Station "B" (Fig.1) der Ausgangsstellung in diesem Bereich. Links in Fig.2 ist die Füllrahmenrücklaufbahn 71 und rechts in Fig.2 ist die Modellplattenumlaufbahn 86 angedeutet. Die um das Maß 35 hochgezogene Laufleiste der Modellplatte ermöglicht das Freimaß 36 (Fig.1,2 u.3) mit einer Zugangs- bzw. Einsichtsmöglichkeit zur Modellplatte, was auch für Fig.3 im Bereich der Verdichtungsstation zutreffend ist.
Die in Fig.1 u.2 gezeigte Sandeinfüllvorrichtung weist einen Sandleittrichter 22 auf, dessen Innenabmessungen um das Maß 37 geringfügig kleiner sind als die Innenabmessungen des Füllrahmens 5. Dadurch werden bei Maßungenauigkeiten Flächenüberstände an der Innenseite des Füllrahmens vermieden, auf die sich Formsand ablagern könnte. Der Sandleittrichter 22 ist innen mit Teflon 38 ausgekleidet, um ein Anbacken des Formsandes zu vermeiden. Innerhalb des Sandleittrichters 22 ist ein dreistufiger Aeratorsatz 39 angeordnet, dessen Achsen in außen am Sandleittrichter 22 befestigten Lagerschilden 40 gelagert sind und die über die Antriebselemente 41 und 42 angetrieben werden. Die Aeratorachsen haben gemäß Darstellung in Fig.1 unterschiedliche Drehrichtungen, die einerseits eine optimale Formsandauflockerung bewirken und andererseits für eine gleichmäßige Formsandverteilung in der Formkastenlängsachse sorgen. Sinnvollerweise wird dabei die eine Drehrichtung der linksseitigen Antriebseinheit 41 und die andere Drehrichtung der rechtsseitigen Antriebseinheit 42 zugeordnet. Der Sandleittrichter 22 ist an einem zylinderbetätigten Hebelsystem 43 aufgehängt, wobei die beiden Hebelarme 43a und 43b (Fig.1 u.2) sowie der einzelne Hebelarm 43c (Fig.1) starr mit einer Welle 43d (Fig.1) verbunden sind. Dadurch werden die beiden Hebelarme 43a und 43b von dem einzelnen Hubzylinder 44 (Fig.1 u.7) synchron bewegt. Das Hebelsystem lagert in den beiden Lagersäulen 45. Der Sandleittrichter 22 wird im oberen Bereich über die Zapfen 46 (Fig.1 u. 2) an den Hebelarmen 43a und 43b aufgehängt und im unteren Bereich über die Bolzen 47 (Fig.1u.2) geführt, wodurch eine exakt geführte vertikale Bewegung des Sandleittrichters ermöglicht wird. Die Aeratorsätze laufen während des Betriebes der Formmaschine ununterbrochen weiter, d.h. sie werden in der jeweils kurzen Zeitphase, in der kein Sand eingefüllt wird nicht ausgeschaltet. Um dabei ein Vibrieren des Sandleittrichters durch die drehenden Aeratoren zu vermeiden, wird der Sandleittrichter 22 in seiner oberen und unteren Arbeitsposition kraftschlüssig eingespannt. Der pneumatische Hubzylinder 44 hat dazu entsprechende Hubreserve, so saß der Sandleittrichter in der unteren Stellung fest auf den Füllrahmen 5 gedrückt wird und in der oberen Stellung fest gegen die Anschläge 48 gezogen wird.
Der Hubtisch 21 weist mindestens zwei aus dickwandigen Rohren bestehende Führungsstangen 49 auf, die einerseits die Funktion der Hubtischführung haben und andererseits als Verbindungsleitung zur Luftansaugung über die Modellplatte dienen. Die Führungsstangen 49 werden am unteren Ende über flexible Schlauchleitungen 50 mit einer regelbaren und abschaltbaren Unterdruckquelle 51 verbunden, womit ein den Erfordernissen entsprechend geregelter Luftstrom erzeugt wird. Dieser Luftstrom wird über die in der Modellplatte eingesetzten Schlitzdüsen 52 angesaugt und über den Modellplattenhohlraum 53, den Bohrungen 54 u.55 und den Hohlraum der Führungsstangen 49 zur Unterdruckquelle 51 geführt. Der über die Schlitzdüsen 52 angesaugte Luftstrom bewirkt, daß bei entsprechend geregelter Intensität zusammen mit dem feindosiert einfallenden Formsand eine allmähliche und gleichmäßige Füllung aller Modellpartien, insbesondere der engen und tiefliegenden Modelltaschen erreicht wird, ohne daß dabei ein Unterdruck mit Vorverdichtungseffekt des Formsandes entsteht. Der wesentliche Effekt ist hiebei, daß in allen Modellpartien eine gleichmäßige und feine bzw. enge Schüttdichte der Sandkörner unter Vermeidung von Hohlräumen bzw. Luftblasen erzielt wird. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine optimale und gleichmäßige Formverdichtung. Zur Vermeidung einer Unterdruckauswirkung in der Formkammer 56 ist der Sandleittrichter 22 an der Oberseite sanddicht mit einem Sieb 57 (Fig.1) abgedeckt, so daß der angesaugte Luftstrom ungehindert in den Sandleittrichter 22 und in die Formkammer 56 eintreten kann. Das Sieb 57 verhindert andererseits ein herausspritzen des von den Aeratoren aufgewirbelten Formsandes. Der Luftstrom hat seine besondere Bedeutung in der Anfangsphase der Formsandeinfüllung, in der zunächst die Modellpartien verfüllt werden. Ab einer bestimmten Füllhöhe kann daher der Luftstrom kontinuierlich reduziert werden, bis er etwa im Füllhöhenbereich der Linie 32 den Wert Null erreicht bzw. ausgeschaltet wird. Der Hubtisch 21 kann dann während der restlichen Einfüllung bis zur Linie 18 in seine untere Position absenken, um so rechtzeitig die Rollenbahn 26 für den Modellplattentransport von Station "C" nach Station "B" frei zu geben.
Die Formsandzufuhr in den Sandleittrichter 22 und in die Formkammer 56 erfolgt über das Transportband 58, welches den Formsand aus einem Vorratsbunker 59 abzieht und ihn über den Zwischentrichter 60 in den Sandleittrichter 22 fördert. Dabei wird der Formsand durch eine entsprechend gestaltete Austrittsöffnung mit einem gleichmäßigen rechteckigen Querschnittprofil 61 aus dem Vorratsbunker 59 abgezogen. Die Breite des Querschnittprofils 61 entspricht annähernd der Innenbreite des Formkastens 4, so daß über die Querachse eine gleichmäßige Formsandverteilung erreicht wird. Die Seitenwände des Zwischentrichters 60 reichen als seitliche Führungswände bis an den Vorratsbunker 59 heran und sie verhindern, daß das rechteckige Querschnittsprofil 61 des Formsandes zerfällt. Die Innenwände des Zwischentrichters 60 sind mit Teflon 38a ausgekleidet, um ein Anbacken des Formsandes zu vermeiden. Der so über die Querachse gleichmäßig verteilte Formsand fällt mittig (Fig.1) in den Sandleittrichter 22 und wird dann durch verstellbare Leitelemente 62 und durch die Aeratoren 39 nach beiden Seiten in der Längsachse des Formkastens gleichmäßig verteilt und dabei gleichzeitig auch aufgelockert. So wird z.B. ein Teil des mittig einfallenden Formsandes durch die in Fig.1 gekennzeichneten gegensätzlichen Drehrichtungen der oberen Aeratorreihe nach außen gewirbelt. Die weitere Verteilung und Auflockerung erfolgt durch die beiden unteren Aeratorreihen. Durch eine variable Verstellmöglichkeit von Drehzahl und Drehrichtung der einzelnen Aeratorachsen kann die Formsandverteilung optimiert werden. Mit dem Einschalten des Transportbandes 58 wird seine Fördergeschwindigkeit allmählich bis zum Endwert hochgefahren. Dadurch kann die anfängliche Einfüllung kritischer Modellpartien besonders vorsichtig erfolgen. Für das Sandeinfüllen wird die verfügbare Zeit als fixe Größe voll ausgenutzt. Die Dosierung der modellabhängigen Formstoffmenge wird durch Einstellen der Fördergeschwindigkeit des Transportbandes 58 und/oder durch Einstellen der Schichthöhe 63 (Fig.1 u.2) über einen Schieber des Vorratbunkers 59 erreicht.
Die Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch die Verdichtungsstation "C" gemäß Schnittlinie C-C in Fig.1. Im rechten Halbschnitt ist ein Betriebszustand dargestellt, in dem die mit Formsand gefüllte Formeinheit (Modellplatte 1a , Formkasten 4c und Füllrahmen 5c ) zusammen mit dem Formkastentransport 13 auf der horizontal eingerückten oberen Modellplattenrollenbahn 27 in die Verdichtungsstation eingefahren ist. Die Modellplatte 1a steht dabei auf der oberen Modellplattenrollenbahn 27 wobei der Formkasten 4c sich im Abstand 20 (ca.5mm) zu seiner Rollenbahn 12 befindet und der Füllrahmen 5c das Abstandsmaß 23c (ca.10mm) zur Unterkante 10a der Verdichtungseinheit 10/11 hat. Der Hubtisch bzw. der Preßtisch 25 ist noch abgesenkt und die Modellplatte 1b ist auf ihrer unteren Rollenbahn 26 in die Sandfüllstation der Achse "B" zurückgefahren, so daß als nächstes der Hubtisch bzw. Preßtisch 25 anheben kann. Im linken Halbschnitt ist der Hubtisch bzw. Preßtisch 25 hochgefahren und hat die Formeinheit (Modellplatte 1a , Formkasten 4c und Füllrahmen 5c ) gegen den Rahmen 10a der Verdichtungseinheit 10/11 gedrückt. Die Hub- bzw. Preßzylinder 64 (Fig.1 u.3), die in ihrer Doppelanordnung auch als Führungseinheit dienen, erzeugen dabei eine Anpreß- bzw. Vorspannkraft, womit die Verdichtungskraft aufgenommen werden kann, ohne daß dabei die Formeinheit nach unten gedrückt wird. In dieser Stellung wird der Verdichtungsvorgang durchgeführt, wobei die Bohrungen 55a in Abhängigkeit vom eingesetzten Verdichtungsverfahren beispielsweise mit einer Unterdruckquelle verbunden werden können. Die obere Modellplattenrollenbahn 27 ist nach dem Andrücken der Formeinheit an den Rahmen 10a durch horizontales Verstellen oder Ausschwenken geöffnet worden, so daß die Modellplatte 1a nach dem Verdichten auf die untere Modellplattenrollenbahn 26 abgesenkt werden kann. Nach dem Andrücken der Formeinheit an den Rahmen 10a wurden auch die vier auf Exzenterbolzen 65a gelagerten Laufrollen 65 (Fig.1,3), die im äußersten Bereich der Formkastenlaufleisten (Fig.1-65) angeordnet sind, durch Einzelverstellung 67 (Fig.3) der Exzenterbolzen 65a (Fig.3) unter die Formkastenlaufleiste gedrückt. Der Formkasten 4c befindet sich dabei im Abstand 66 (ca.15mm) zum Normalniveau der Formkastenrollenbahn 12. Nach dem Verdichtungsvorgang wird die Anpreß- bzw. Vorspannkraft ruckfrei abgebaut und sofort danach kann der Trennvorgang von Modell und Form beginnen, in dem der Hubtisch 25 mit der Modellplatte 1a zunächst im Feingang abgesenkt wird und nach einem modellabhängigen Feingangweg der weitere Aussenkvorgang ruckfrei auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt wird. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß jede der vier Laufrollen 65 durch die Einzelverstellung 67 schlüssig und distanzfrei an der Formkastenlaufleiste anliegt, auch wenn der Formkasten (zum Beispiel durch Sandeinschluß zwischen Formkasten und Modellplatte) einmal nicht exakt planparallel auf der Modellplatte aufliegen sollte. Der Trennvorgang von Modell und Form kann daher besonders vorteilhaft aus der Lage beginnen, die der Formkasten beim Verdichten eingenommen hatte, sodaß es also nicht zu einem schädlichen einseitigen Beginn des Trennvorganges kommen kann, falls der Formkasten nicht exakt planparallel auf der Modellplatte aufgelegen hat. Der Formenausschuß wird dadurch erheblich reduziert. Nachdem das Modell vollständig aus der Form herausgesenkt ist, werden die vier Laufrollen 65 während der restlichen Abwärtsbewegung der Modellplatte synchron zueinander auf das Laufrollenniveau der Formkastenrollenbahn 12 abgesenkt, wodurch der Formkasten um das Maß 66 (ca.15mm) abgesenkt und auf seine Rollenbahn 12 aufgesetzt wird. Die Exzenterbolzen 65a drehen dabei in den unteren Exzenterpunkt, so daß der Formkasten mit einer sinusförmigen Bewegung sanft mit dem Geschwindigkeitsendwert Null auf seine Rollenbahn 12 aufsetzt. In der Fig.3 ist im weiteren noch die Füllrahmenrücklaufbahn 71 und die Modellplattenumlaufbahn 86 angedeutet. Die um das Maß 35 hochgezogene Laufleiste der Modellplatte ermöglicht das Freimaß 36 (Fig.1,2 u.3) mit einer Zugangs- bzw. Einsichtmöglichkeit zur Modellplatte, was auch für Fig.2 im Bereich der Sandfüllstation zutreffend ist.
Der Funktionsablauf der Sandfüllstation "B" und der Verdichtungsstation "C" ist unabhängig vom später noch näher beschriebenen Füllrahmenumlauf der Stationen "A" und "B" sowie der Achse "Y". Beginnend mit der in Fig.1 dargestellten und bereits beschriebenen Ausgangsstellung wird nachfolgend der Funktionsablauf der beiden zeitparallel arbeitenden Stationen "B" und "C" mit dem Modellplattenpaar 1a und 1b beschrieben:
Nach dem Öffnen der Formkastenzentrierung 30 (Fig.1 u.4) werden die über ihre Stoßbolzen 14 aneinanderliegenden Formkästen 4 von einem anlagenseitigen Transportzylinder um eine Formkastenteilung in Pfeilrichtung 13 verschoben. Dabei gelangt der abgeformte Formkasten 4c mit seinem Füllrahmen 5c in die Station "D", die mit Formsand gefüllte Formeinheit (Modellplatte 1b , Formkasten 4b und Füllrahmen 5b ) in die Station "C" und ein leerer Formkasten 4a mit seinem Füllrahmen 5a in die Station "B". Die Modellplatte 1b läuft dabei auf den eingeschwenkten Rollenbahnen 19 und 27, während der auf der Modellplatte 1b aufliegende Formkasten 4b die Distanz 20 (ca.5mm) zu seiner Rollenbahn 12 hat und die Schubkraftübertragung über den gleichwertigen Versatz 20a der Stoßbolzen erfolgt, wobei die Modellplatte 1b vom auf ihr fixierten Formkasten 4b mitgenommen wird. Alle anderen Formkästen laufen auf ihrer Rollenbahn 12. Gleichzeitig mit dem Formkastentransport 13 läuft die Modellplatte 1a auf ihrer angetriebenen Rollenbahn 26 von der Station "C" zur Station "B" zurück. Nur im Falle eines Modellwechsels würde zeitgleich zum Formkastentransport 13 die Modellplatte 1a von Station "C" nach Station "D" und die Modellplatte 2a von Station "A" nach Station "B" verfahren. Sobald während des Formkastentransportes 13 die Modellplatte 1b die letzte Laufrolle 19b verlassen hat, wird die Rollenbahn 19 horizontal zurückgeschwenkt, damit die in Station "B" einlaufende Modellplatte 1a oder 2a ohne Verzögerung vom Hubtisch 21 angehoben werden kann. Nach dem Formkastentransport 13 werden die Zentrierkolben 30 (Fig.1,4 u.7) zum Zentrieren der Formkästen ausgefahren und gleichzeitig damit wird die Aufwärtsbewegung der beiden Hubtische 21 und 25 gestartet. Die Formkastenzentrierung erfolgt während der ersten Hubhälfte der Hubtische 21 und 25, so daß die Formkästen in den Stationen "A" und "D" zentriert sind, wenn Hubtisch 25 die Modellplatte 1b und die auf dem Hubtisch 21 aufliegende Modellplatte 1a den Formkasten erreicht und somit die Formkästen in den Stationen "B" und "C" mit geringem Spiel zueinander ungehindert vertikal bewegt werden können. Eine steuerungsseitige Überwachung stellt sicher, daß die Aufwärtsbewegung der Hubtische bei einer fehlerhaften Zentrierung rechtzeitig gestoppt wird. Nach dem Zentrieren der Formkästen wird der Sandleittrichter 22 durch die Hubvorrichtung 43,44 auf den Füllrahmen aufgesetzt, wozu nur ein geringer Hub von ca.15mm erforderlich ist. Der Hubtisch 21 fährt die Modellplatte 1a unter den Formkasten und hebt diesen samt Füllrahmen ca.8mm von seiner Rollenbahn 12 ab. Der Sandleittrichter 22 wird dabei wieder gegen den elastischen Druck des Pneumatikzylinders 44 um ca.8mm nach oben gedrückt. In dieser Hubtischposition wird die Rollenbahn 19 wieder eingeschwenkt, wobei die Laufrollen 19a das Spiel 34 (ca.3mm) zur Modellplattenlaufleiste haben. Sobald die Modellplatte 1a den Formkasten erreicht hat, wird die Sandzufuhr über das Transportband 58 eingeschaltet. Bereits etwas früher wurde die Unterdruckquelle 51 eingeschaltet, damit der über die Schlitzdüsen 52 angesaugte Luftstrom zu Beginn der Formsandeinfüllung voll wirksam ist. Nach ca. 2/3 der Formsandeinfüllung wird der Luftstrom ausgeschaltet und der Hubtisch 21 abgesenkt, um rechtzeitig den Modellplattentransport von Station "C" nach Station "B" zu ermöglichen. Die Modellplatte 1a wird dabei nach ca.3mm Hub auf die Rollenbahn 19 abgesetzt. Der Sandleittrichter 22 senkt um den gleichen Betrag mit ab, bleibt aber bis zum Ende der Formsandeinfüllung auf dem Füllrahmen sitzen. Die Sandeinfüllzeit endet mit dem Öffnen der Formkastenzentrierung 30, womit ihr vom Zusammenfügen von Modellplatte und Formkasten an gerechnet eine fixe Zeit zugeordnet ist. Der modellabhängige Formsandbedarf wird dabei durch Einstellen der Födergeschwindigkeit und der Beschleunigung des Transportbandes 58 und/oder durch Einstellen der Schichthöhe 63 (Fig.1 u.2) erreicht. Der Sandleittrichter 22 wird während dem Öffnen der Formkastenzentrierung 30 um das Maß 23b (ca. 10mm) angehoben. Der Arbeitszyklus der Sandeinfüllstation "B" ist damit beendet.
Die Verdichtungsstation "C" arbeitet zeitparallel zur Sandeinfüllstation "B". Wie zuvor beschrieben, wurde die Aufwärtsbewegung des Hub- bzw. Preßtisches 25 gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung des Hubtisches 21 gestartet. Der Hub- bzw. Preßtisch 25 fährt dabei unter die in Station "C" eingefahrene Modellplatte 1b und hebt diese mit Formkasten und Füllrahmen um das Maß 23c (ca.10mm) an und drückt den Füllrahmen mit einer für das Verdichten erforderlichen Vorspannkraft gegen den Rahmen 10a der Verdichtungseinheit 10/11, wonach der Verdichtungsvorgang ausgelöst wird. Der Formkasten befindet sich dabei im Abstand 66 (ca.15mm) zu seiner Rollenbahn 12 und die Modellplatte 1b im Abstand 23d (ca.10mm) zu ihrer Rollenbahn 27. Sobald diese Position erreicht ist, wird die Rollenbahn 27 horizontal zurückgeschwenkt und die auf den Exzenterbolzen 65a (Fig.3) gelagerten Laufrollen 65 (Fig.1 u.3) werden unter die Formkastenlaufleiste geschwenkt. Nach dem Verdichtungsvorgang wird die Vorspannkraft ruckfrei abgebaut und sofort danach kann der Trennvorgang von Modell und Form beginnen, in dem der Hubtisch 25 mit der Modellplatte 1b zunächst über einen modellabhängigen Weg im Feingang und danach im Schnellgang absenkt und dabei die Modellplatte 1b auf ihre untere Rollenbahn 26 absetzt. Sobald das Modell vollständig aus der Form herausgesenkt ist, werden die vier Laufrollen 65 (Fig.1 u.3) während der restlichen Abwärtsbewegung der Modellplatte 1b synchron zueinander auf das Laufrollenniveau der Formkastenrollenbahn 12 abgesenkt, wodurch der Formkasten 4b um das Maß 66 (ca. 15mm) abgesenkt und auf seine Rollenbahn 12 aufgesetzt wird. Im weiteren wird während der Abwärtsbewegung der Modellplatte 1b die Rollenbahn 27 wieder in Aufnahmebereitschaft eingeschwenkt und die Formkastenzentrierung 30 geöffnet und zwar sobald die Modellplatte 1b aus dem Bereich der Rollenbahn 27 herausgesenkt ist. Der Arbeitszykus der Verdichtungsstation "C" ist mit dem Absetzen der Modellplatte 1b auf ihre untere Rollenbahn 26 beendet. Da die Sandeinfüllstation "B" und die Verdichtungsstation "C" zeitparallel arbeiten und ihren Arbeitszyklus gleichzeitig beenden, kann mit dem Formkastentransport 13 ein neuer Arbeitszyklus beginnen.
Die Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch die Stationen "A" und "D" gemäß der Schnittlinien A-A und D-D in Fig.1. Die beiden Stationen sind in der Querschnittdarstellung identisch, wobei jedoch die Verdichtungseinheit 10 und die Rollenbahnen 26 und 86 nach der Schnittlinie A-A nicht sichtbar wären. Die Querschnittdarstellung der Fig.4 zeigt drei Achsen, wobei die Formmaschinenachse mit "X", Füllrahmenrücklaufrollenbahn mit "Y" und die Modellplattenumlaufbahn mit "Z" bezeichnet sind. Diese Achsenbezeichnungen befinden sich auch in den Figuren 5 und 6. In Zuordnung zur Schnittlinie A-A bzw. zur Station "A" wird der Füllrahmen 5 von der Achse "Y" zur Achse "X" transportiert und dort auf den Formkasten 4 abgelegt. Die Modellplatte 1 wird von der Achse "Z" zur Achse "X" in die Formmaschnine hinein transportiert. In Zuordnung zur Schnittlinie D-D bzw. zur Station "D" wird der Füllrahmen 5 in der Achse "X" vom Formkasten 4 abgenommen und von dort zur Achse "Y" transportiert. Die Modellplatte 2 wird von der Achse "X" zur Achse "Z" aus der Formmaschine heraus transportiert. Unterhalb der Achse "Y" (d.h. hinter der Formmaschine) befindet sich die Palettentransportbahn 68 (Fig.4) der Formanlage, womit die leeren Palettenwagen in der Formanlage von der Formkastentrennstation zur Formkastenzulegestation transportiert werden.
Diese Darstellung verdeutlicht, daß die Füllrahmenrücklaufbahn der Achse "Y" einen ohnehin vorhandenen Totraum oberhalb der der Palettenbahn 68 einnimmt und somit hierfür kein zusätzlicher Platz- bzw. Raumbedarf entsteht.
Der Quertransport des Füllrahmens 5 von der Achse "X" zur Achse "Y" bzw. umgekehrt erfolgt mit dem Quertransportwagen 72A/D, der zur Aufnahme des Füllrahmens die zylinderbetätigten Greifer 73A/D aufweist. Die Füllrahmenübergabe vom Quertransportwagen 72A/D zur Füllrahmenrücklaufrollenbahn 71 bzw. umgekehrt erfolgt durch den Hubtisch 74A/D.
Zum Abheben des Füllrahmens von der Füllrahmenrücklaufrollenbahn 71 in der Station "A" steht der Quertransportwagen 72A mit geöffneten Greifern 73A in der Achse "Y". Der Hubtisch 74A hebt den Füllrahmen 5 an, die Greifer 73A schließen und übernehmen den Füllrahmen. Der Hubtisch 74A senkt wieder ab und der Quertransportwagen 72A fährt mit dem Füllrahmen zur Achse "X". Das Ablegen des Füllrahmens 5 auf die Füllrahmenrücklaufrollenbahn 71 in der Station "D" verläuft umgekehrt. Der Quertransportwagen 72D steht dabei mit geschlossenen Greifern 73D und mit dem Füllrahmen 5 in der Achse "Y". Der Hubtisch 74D fährt unter den den Füllrahmen, die Greifer 73D öffnen, der Hubtisch 74D senkt wieder ab und legt den Füllrahmen auf die Füllrahmenrücklaufrollenbahn 71 ab. Danach fährt der Quertransportwagen 72D mit geöffneten Greifern zur Achse "X".
Zum Abheben des Füllrahmens 5 vom Formkasten 4 in der Station "D" steht der Quertransportwagen 72D mit geöffneten Greifern 73D in der Achse "X". Der Füllrahmen befindet sich mit dem Formkasten in der Station "D" und der Formkasten ist durch die Zentrierung 30 zentriert und arretiert. Die zu beiden Seiten der Formkastenrollenbahn 12 angeordneten Hubvorrichtungen 29 (Fig.1 u.4) werden synchron angehoben, wobei die an den Traversen 29b (Fig.1 u.4) angebrachten Aufnahmeplatten 29c (Fig.1 u.4) den Füllrahmen vom Formkasten abheben. Nach erreichen der oberen Stellung schließen die Greifer 73D und übernehmen den Füllrahmen, die beiden Hubvorrichtungen 29 senken wieder ab und danach fährt der Quertransportwagen 72D mit dem Füllrahmen zur Achse "Y". Das Ablegen des Füllrahmens auf den Formkasten in der Station "A" verläuft umgekehrt. Der Quertransportwagen 72A steht mit geschlossenen Greifern 73A und mit dem Füllrahmen in der Achse "X" über einen füllrahmenfreien Formkasten, der über die Zentriervorrichtung 30 zentriert und arretiert ist. Die zu beiden Seiten der Formkastenrollenbahn 12 angeordneten Hubvorrichtungen 17 (Fig.1 u.4) werden angehoben, wobei die an den Traversen 17b angebrachten Aufnahmeplatten 17c (Fig.1 u.4) den Füllrahmen aufnehmen. Danach öffnen die Greifer 73A und die beiden Hubvorrichtungen 17 senken synchron ab und legen den Füllrahmen auf den Formkasten ab, wonach der Quertransportwagen 72A mit geöffneten Greifern 73A zur Achse "Y" fährt.
Die Füllrahmen 5 werden auf den Formkästen 4 gegen verrutschen gesichert. Dies erfolgt beispielsweise über die am Füllrahmen angebrachten Arretierstifte 76 (Fig.1 u.4) oder über Arretierleisten, die an den vier Außenecken des Füllrahmens angebracht werden (nicht dargestellt). Beim Wechsel von der Sandfüllstation "B" zur Verdichtungsstation "C" wird die Füllrahmenoberfläche von der Abstreifvorrichtung 77 (Fig.1) gereinigt, um eine saubere und dichtende Anlagefläche zum Rahmen 10a der Verdichtungseinheit 10/11 sicherzustellen. Die Abstreifvorrichtung 77 liegt mit Schwerkraft auf der Einstellschraube 77a (Fig.1) auf. Beim Transport gleitet der Abstreifer 77b (Fig.1) über die an den Füllrahmenquerseiten angebrachten Aufgleitschrägen 77c (Fig.1) auf den Füllrahmen auf und wieder ab, so daß die Abstreifvorrichtung während des Transportes mit Schwerkraft auf dem Füllrahmen aufliegt.
Das Abheben des Füllrahmens vom Formkasten und das Ablegen des Füllrahmens auf den Formkasten sowie der gesamte Füllrahmenumlauf erfolgt unabhängig vom bereits beschriebenen Funktionsablauf der Sandfüllstation "B" und der Verdichtungsstation "C". Beginnend mit der in Fig.1 und Fig.5 dargestellten Ausgangsstellung, wird nachfolgend der Füllrahmenumlauf beschrieben, wobei fünf Füllrahmen erforderlich sind, um die einzelnen Arbeitsschritte ohne Zeitzwang innerhalb der Formmaschinentaktzeit durchführen zu können.
Mit dem Formkastentransport 13 gelangt der Formkasten 4c mit Füllrahmen 5c in die Station "D" und der Formkasten 4a mit Füllrahmen 5a in die Station "B". Im weiteren gelangt ein neuer Formkasten ohne Füllrahmen in die Station "A".
Zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 fährt der Quertransportwagen 72A der Achse "A" mit geöffneten Greifern 73A von "X" nach "Y" und der Füllrahmen 5e (Fig.5) fährt auf der Füllrahmenrücklaufbahn 71 von "YB" nach "YA". Wenn der Quertransportwagen 72A und der Füllrahmen 5e in "YA" angekommen sind, hebt der Hubtisch 74A (Fig.5) den Füllrahmen 5e an, dann schließen die Greifer 73A und übernehmen den Füllrahmen 5e, der Hubtisch 74A senkt wieder ab und danach fährt der Quertransportwagen 72A mit dem Füllrahmen 5e zur Achse "X". Dort hebt die Hubvorrichtung 17 an und übernimmt den Füllrahmen, die Greifer 73A öffnen, die Hubvorrichtung 17 senkt ab und legt den Füllrahmen auf den arretierten bzw. zentrierten Formkasten. Der Arbeitszyklus des Transportwagens 72A der Achse "A" ist damit beendet.
Nachdem zuvor der Füllrahmen 5e auf der Rücklaufrollenbahn 71 die Position "YA" erreicht hatte, wurde der Füllrahmen 5d auf der Rücklaufrollenbahn 71 von Position "YD" nach Position "YB" gefahren.
Ebenfalls zeitgleich mit den Formkastentransport 13 fährt der Quertansportwagen 72D der Achse "D" mit geöffneten Greifern 73D von "Y" nach "X". Nachdem der Formkastentransport 13 beendet ist, der Formkasten mit aufliegendem Füllrahmen in der Station "D" zentriert ist und der Quertransportwagen 72D in "XD" angekommen ist, hebt die Hubvorrichtung 29 den Füllrahmen vom Formkasten ab, danach schließen die Greifer 73D und übernehmen den Füllrahmen, die Hubvorrichtung 29 senkt wieder ab und danach fährt der Transportwagen 72D mit dem Füllrahmen zur Achse "Y". Dort hebt der Hubtisch 74D an und übernimmt den Füllrahmen, die Greifer 73D öffnen, der Hubtisch 74D senkt ab und legt den Füllrahmen auf die Füllrahmenrücklaufbahn 71. Der Arbeitszyklus des Transportwagens 72D der Achse "D" ist damit beendet.
Die Fig.7 zeigt einen Längsschnitt durch die Formmaschine mit einer weiteren Ausführungsvariante für den Quertransport der Füllrahmen. Eine andere Gestaltung des Kopfrahmens 6a, der nur noch von den zwei mittleren Säulenpaaren 8 und 9 getragen wird, ermöglicht die Anordnung der beiden Quertransportwagen 78A/D mit den integrierten Hubvorrichtungen 83A/D. Die Hubvorrichtung besteht dabei aus dem Hubzylinder 81A/D, den Führungseinheiten 82A/D und dem Hubrahmen 83A/D, in dem die gleichen Greifer 73A/D wie bei der ersten Ausführungsvariante angeordnet sind. Der Quertransportwagen 78A/D läuft mit vier Prismenrollen 79A/D oder mit entsprechenden Trag- und Führungsrollen an der Führungs- bzw. Tragschiene 80A/D. Der Funktionsablauf ist im Prinzip der Gleiche wie bei der ersten Ausführungsvariante. Bei der zweiten Ausführunmgsvariante werden die verschiedenen vertikalen Hubbewegungen, die im gleichen Sinne wie bei der ersten Ausführungsvariante ablaufen, lediglich von einer einzelnen, mitfahrenden Hubvorrichtung übernommen. Die Verdichtungseinheit 10 bzw. 11 sowie der Sandführungstrichter 22 bleiben wie bei der ersten Ausfürungsvariante unverändert im Kopfrahmen 6a integriert. Der in Fig.1 zur ersten Variante dargestellte Windkessel 90 kann für die zweite Variante sinnvollerweise im vorhandenen Freiraum über der Füllrahmenrücklaufbahn 71 hinter der Formmaschine angeordnet werden.
Die Figuren 4 und 6 zeigen die Modellplattenwechseleinrichtung und den Modellplattenumlauf um die Formmaschine, womit verschiedene Betriebsvarianten gefahren werden können. Die Modellplattenwechseleinrichtung und der Modellplattenumlauf besteht aus den angetriebenen Rollenbahnen 26, 85A, 85D, und 86 sowie aus den Hubtischen 28A, 28D, 84A und 84D, die ebenfalls angetriebene Rollen aufweisen. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht für alle Betriebsvarianten einen Modellplattenwechsel bzw. einen Modellplattenumlauf innerhalb der Formmaschinentaktzeit. Beim Stand der Technik erfolgt der Modellplattentransport von der Formmaschine zur Außenbahn bzw. umgekehrt über verfahrbare Rollenbahnsegmente. Dies hat den Nachteil, daß das Rollenbahnsegment nach dem Verfahren der Modellplatte erst zeitaufwendig entladen und danach wieder leer zurückfahren muß, bevor es erneut eine Modellplatte aufnehmen kann, was schließlich eine entsprechend lange Taktzeit für den Modellplattenumlauf erfordert und somit zu einer Verlängerung der Formmaschinentaktzeit führt.
Als eine der Betriebsvarianten kann die Formmaschine mit einem Modellplattenpaar (z.B. Oberkastenmodell 1a und Unterkastenmodell 1b ) betrieben werden, wobei auf den Plätzen "A" und "H" und möglicherweise auch noch auf den Plätzen "G" und "F" weitere Modellplattenpaare (z.B. 2a/2b und 3a/3b) geparkt werden und zum Einwechseln bereit stehen. Nach Ablauf einer voreingestellten Losgröße wird ein einmaliger Modellplattenwechsel durchgeführt, wobei innerhalb von zwei Formtakten beispielsweise das Modellplattenpaar 1a/1b gegen das Modellplattenpaar 2a/2b ausgewechselt wird und das eingewechselte Modellplattenpaar 2a/2b dann wieder für eine vorgewählte Losgröße in der Formmaschine abgeformt wird. Zwischenzeitlich kann das ausgewechselte Modellplattenpaar auf den Plätzen "F" und "G" für den nächsten Einsatz umgerüstet werden oder auch auf die anschließende Parkbahn 87 (Fig.6) ausgeschleust und gegen ein anderes Paar ersetzt werden. Der Modellplattenwechsel wird dadurch vollzogen, daß bei angehobenen Hubtischen 28A und 28D (Fig.1) zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 die Oberkasten-Modellplatte 1a von der Station "C" zur Station "D" und die Oberkasten-Modellplatte 2a von der Station "A" zur Station "B" bewegt werden. Danach senken die Hubtische 28A und 28D ab und nachfolgend läuft die Oberkasten-Modellplatte 1a auf der Rollenbahn 85D (Fig.4 u.6) zur Achse "Z" über den noch abgesenkten Hubtisch 84D, während gleichzeitig die Unterkasten-Modellplatte 2b auf der Rollenbahn 85A (Fig.4 u.6) zur Achse "X" über den noch abgesenkten Hubtisch 28A fährt. Danach heben die Hubtische 28A und 28D (Fig.1) an, wonach die Unterkasten-Modellplatte 2b auf dem Hubtisch 28A zum Einwechseln in die Formmaschine bereit steht und der angehobene leere Hubtisch 28D zur Aufnahme der Unterkasten-Modellplatte 1b bereit ist. Mit dem Anheben der Hubtische 28A und 28D in ihre obere Hubposition, haben auch die Stationen "B" und "C" ihren Arbeitszyklus beendet, so daß zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 in gleicher Weise wie zuvor beschrieben nun auch die Unterkasten-Modellplatte 1b von der Station "C" zur Station "D" und die Unterkasten-Modellplatte 2b von der Station "A" zur Station "B" bewegt werden und wonach die Hubtische 28A und 28D wieder absenken. Zeitgleich mit dem Anheben der Hubtische 28A und 28D wurden auch die Hubtische 84A und 84D angehoben, so daß ebenfalls zeitgleich mit dem Formkastentransport 13 und dem Modellplattenwechsel in der Formmaschine, der Modellplattenpransport von "E" nach "F" und von "G" nach "H" auf der Rollenbahn 86 der Achse "Z" ablaufen konnte und wonach die beiden Hubtische 84A und 84D dann auch wiederum zeitgleich mit den Hubtischen 28A und 28D wieder absenken. Danach ist dann ein vollständiger Modellplattenwechsel mit Ober- und Unterkastenmodell durchgeführt.
Eine weitere Betriebsvariante besteht darin, daß innerhalb der Formmaschinentaktzeit mit ständigem Modellplattenwechsel gefahren wird, wozu zwei oder drei Modellplattenpaare erforderlich sind. Die Modellplatten sind dabei im ständigen Umlauf, wobei jedes Modell nur einmal abgeformt wird. Diese Betriebsart ist besonders dann von Vorteil, wenn die Modelle vor jedem Formvorgang behandelt werden müssen, beispielsweise durch Anlegen von Kühleisen und/oder durch Setzen von exothermen Speisern. Hierfür sind die Modellplatten zwischen Plätzen "E" und "H" der Achse "Z" durch das Bedienungspersonal 88 frei zugänglich. Beim Umlauf mit drei Modellplattenpaaren ist die Verweilzeit zur manuellen Behandlung einer Modellplatte in der Achse "Z" bei gegebener Taktzeit am längsten. Beim Umlauf mit zwei Modellplattenpaaren kann eine verlängerte Verweilzeit dadurch erreicht werden, in dem ein Modellplattenpaar ohne Behandlungsbedarf mindestens zweimal hintereinander abgeformt wird, während das andere Modellplattenpaar zwischenzeitlich auf den Plätzen "G" und "F" der Achse "Z" behandelt wird und danach zu einem einmaligen Formvorgang in die Formmaschine einwechselt und wonach sich dieser 2:1-Zyklus oder auch 3:1-Zyklus entsprechend der Losgröße wiederholt.
Da bei einer Betriebsart mit ständigem Modellplattenumlauf zwischen den Plätzen "E" und "H" keine Modellplatten geparkt werden können, ist in Verlängerung der Achse "Z" eine Parkbahn 87 angeordnet, auf der die Modellplatten geparkt und zugerichtet werden können. Im Bereich der Plätze "G" und "F" ist die Rollenbahn 86 der Achse "Z" über die Gitterroste 89 unter Anwendung einer entsprechenden Sicherheitseinrichtung begehbar, wodurch eine Zugangsmöglichkeit zur Vorderseite der Formmaschine geschaffen wird.
Die modellspezifischen Parameter wie beispielsweise Formsandmenge, Formsandeinfüllgeschwindigkeit, Verdichtungsart, Verdichtungsdruck, Verdichtungszeit, Gießtrichterposition, Eingußgewicht usw. werden für jedes einzelne Modell in einem Datensatz hinterlegt, erforderlichenfalls auch mit Oberkasten/Unterkasten-Kennung. Der Datensatz wird der Identnummer des Modells zugeordnet, die in kodierter Form an der Modelleinheit angebracht wird. Beim Einlauf in die Formmaschine wird die kodierte Identnummer ausgelesen, womit ein sofortiger Zugriff auf den den Datensatz besteht, so daß die neuen Parameter sofort verfügbar sind und sich die Formmaschine verzögerungsfrei darauf einstellen kann. Zur Weitergabe der Parameter an externe Geräte wie beispielsweise Gießtrichterposition, Eingußgewicht, Impfmittel und ähnliches, wird die Identnummer in ein Schieberegister geladen und an den externen Geräten zur Bereitstellung des Datensatzes und der darin enthaltenen Parameter wieder ausgegeben.
Eine weitere Ausführungsvariante des Modellplattenumlaufs ist in Fig.7 und in Fig.4 dargestellt. Fig.7-Achse "A" zeigt die Hubvorrichtung 93A, womit die Modellplatte auf das Niveau der Modellplattenrollenbahn 26 sowie auch auf das Niveau der Modellplattenrollenbahn 19 angehoben werden kann. Das Anheben der Modellplatte auf das Niveau der Rollenbahn 26 entspricht der bisher beschriebenen Ausführungsvariante. Das Anheben der Modellplatte bzw. des Hubtisches 93A auf das Niveau der Rollenbahn 19 stellt eine neue Ausführungsvariante dar, bei der die Modellplatte bereits in der Station "A" unter den Formkasten gehoben wird. Der Formkasten wird dabei wie bisher ebenfalls um das Maß 20 (ca.5mm) von seiner Rollenbahn 12 abgehoben, was auf Grund der bereits beschriebenen vertikalen Bewegungsfreiheit der Formkastenzentrierung 30/31 (Fig.4) möglich ist. Beim Formkasten- bzw. Modellplattentransport 13 wird die Modellplatte dann mit aufliegendem Formkasten und Füllrahmen auf der Rollenbahn des Hubtisches 93A und auf der Rollenbahn 19 von der Station "A" zur Station "B" transportiert. Der Hubtisch senkt nach ca. 3/4 des Formkastentransportes 13 wieder in seine unterste Position, damit er rechtzeitig die nächste Modellplatte von der Rollenbahn 85A übernehmen kann. Die ausschwenkbare Modellplattenrollenbahn 19 bleibt bei dieser Betriebsart immer eingeschwenkt. Bei dieser Ausführungsvariante wird mit ständigem Modellplattenwechsel und Modellplattenumlauf über die Achse "Z" gefahren, wofür mindestens zwei Modellplattenpaare erforderlich sind. Der Vorteil dieser Ausführungsvariante liegt darin, daß bereits eine fertige Formeinheit (Modellplatte, Formkasten und Füllrahmen) in die Sandfüllstation "B" einfährt und dadurch eine längere Zeit für das Sandeinfüllen in den Formkasten zur Verfügung steht, was für besonders kritische Modelle von Bedeutung ist. Das Sandeinfüllen kann schon am Ende des Formkastentransportes 13 beginnen und bis zum Beginn des nächsten Formkastentransportes dauern. Das Unterschiedsmerkmal zur ersten Ausführungsvariante besteht nur darin, daß der Hubtisch 93A gegenüber dem Hubtisch 28A einen um das Maß 95 (Fig.4) längeren Hub aufweist, wovon schließlich nur die Führungseinheiten und der Hubzylinder betroffen sind. Als Hubzylinder wird ein Tandemzylinder 100 mit den beiden Hubabschnitten 94 und 95 (Fig.4) verwendet, wobei der untere Apendixkolben 101 mit dem Hubmaß 94 mechanisch die maßgenaue Höhenposition für das Rollenbahnniveau 26 sicherstellt. Der obere Hauptkolben des Tandemzylinders 100 hat eine geringe Hubreserve, so daß der Hubtisch 93A in seiner oberen Position gegen die an den vier Außenpunkten angebrachten Anschlagbolzen 96 (Fig.4 u.7) gedrückt wird. Dadurch wird einerseits mechanisch die maßgenaue Höhenposition für das Rollenbahnniveau 19 sichergestellt und andererseits wird der langhubig angehobene Hubtisch 93A beim Formkasten- bzw. Modellplattentransport 13 stabilisiert. Bei dem wesentlich kürzeren Hub 94 zum Rollenbahnniveau 26 ist diese Stabilisierung nicht erforderlich. Die angetriebenen Laufrollen des Hubtisches 93A werden während des Formkasten- bzw. Modellplattentransportes 13 von ihrem Antrieb abgekoppelt bzw. freigeschaltet, so daß sie von der Modellplatte frei gedreht werden können. Bei Verwendung eines hydraulischen Motors erfolgt das Freischalten einfacherweise durch Verbinden bzw. Kurzschließen der beiden Motoranschlüsse über ein Ventil. Der Hubtisch 21, über den der Luftstrom für das Sandeinfüllen geleitet wird, senkt für den Formkasten-bzw. Modellplattentransport 13 nur soweit ab, daß die Modellplatte mit einem geringfügigem Spiel von ca.10mm über ihn bewegt werden kann. Danach hebt der Hubtisch 21 wieder unter die Modellplatte, um den Luftstrom zu übertragen.
Da die Doppelfunktion des Hubtisches 93A den Modellplattentransport von der Station "A" zur Station "B" auf dem Rollenbahnniveau 26 sowie auch auf dem Rollenbahnniveau 19 ermöglicht, kann der entsprechende Funktionsablauf durch einfache Umschaltung der Steuerprogramme erfolgen. Diese Umschaltung kann sowohl manuell durch Knopfdruck oder automatisch über ein bereits beschriebenes Datensatzsignal in Verbindung mit der Modell-Identnummer erfolgen. Grundsätzlich können diese Betriebsarten auch modellabhängig im Mischbetrieb bei beliebiger Losgrößenkombination gefahren werden.
Die zuvor beschriebene Ausführungsvariante zur Station "A" kann selbstverständlich auch in der Station "D" angewendet werden. Hierzu bedarf es ebenfalls eines Hubtisches 93D (Fig.7, Fig.4) mit der zuvor beschriebenen Doppelfunktion. Dies kann sinnvoll sein, wenn ein zeitgedehntes Verdichtungsverfahren angewendet wird. Die ausschwenkbare Modellplattenrollenbahn 27 bleibt bei dieser Betriebsart immer eingeschwenkt und der Hub- bzw. Preßtisch 25 senkt nach dem Verdichten nur soweit ab, daß die Modellplatte mit einem geringfügigem Spiel von ca.10mm über ihn bewegt werden kann. Die Modellplatte mit der aufliegenden verdichteten Form wird auf der Modellplattenrollenbahn 27 und auf der Rollenbahn des Hubtisches 93D von der Station "C" zur Station "D" transportiert, wo dann das Entformen durchgeführt wird. An den Entformvorgang angrenzende und ihn beeinflußende Bewegungen werden erst durchgeführt, wenn das Modell von der Form frei ist. Ebenso wird die Formkastenarretierung 30 in der Station "D" erst eingefahren, wenn das Modell von der Form frei ist, während alle anderen Formkastenarretierungen 30 vor dem Entformvorgang eingefahren werden. Für den Verdichtungsvorgang einschließlich der geringfügigen Auf- und Abbewegung des Hub bzw. Preßtisches 25 steht bei dieser Betriebsvariante ebenfalls wie beim Sandeinfüllen in der Station"B", die Zeit zwischen den Formkastentransporten 13 zur Verfügung. An den Formkastentransport 13 werden jedoch bei dieser Betriebsart erhöhte Anforderungen in Bezug auf einen ruckfreien und sanften und doch schnellen Bewegungsablauf gestellt, um negative Auswirkungen auf die Form zu vermeiden, die beim Transport noch auf dem Modell haftet. Der variable Funktionsablauf mit dem Hubtisch 93D kann auch hier wie bereits zuvor beschrieben durch das Umschalten der Steuerprogramme erfolgen. Ebenso können auch hierbei die Betriebsvarianten modellabhängig und in beliebiger Losgrößenkombination im Mischbetrieb gefahren werden.
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Claims (23)

  1. Formmaschine zur Herstellung kastengebundener Sandformen mit Füllrahmen (5) und mit Ober- und Unterkastenmodellplatte (1a/1b), wobei Ober- und Unterkastenmodell nacheinander abgeformt werden,
    mit einer ersten Arbeitsstation, die eine Hubvorrichtung (21) zum Zusammenfügen der aus Modellplatte (1), Formkasten (4) und Füllrahmen (5) bestehenden Formeinheit und eine Einrichtung zum Einfüllen des Formsandes in die Formeinheit aufweist,
    mit einer nachfolgenden zweiten Arbeitsstation, die eine Verdichtungseinheit (10, 10a, 11) und eine Hubvorrichtung (25) zum Verdichten des Formsandes und zum Trennen der Formeinheit mit Aussenken des Modells aus der verdichteten Form aufweist,
    mit einer Formkastentransportvorrichtung (12), in der die beiden Arbeitstationen hintereinanderliegend angeordnet sind,
    mit einer Füllrahmenrückführung von der zweiten zur ersten Arbeitsstation,
    mit zwei unterhalb der Formkastentransportvorrichtung (12) ausschwenkbar angeordneten Rollenbahnabschnitten (19, 27), auf der die Modellplatte (1a/1b) vom auf ihr aufliegenden Formkasten (4) während des Formkastentransportes (13) von der ersten zur zweiten Arbeitsstation mitgeführt wird,
    mit einer unterhalb der Formkastentransportvorrichtung (12) und unterhalb der beiden ausschwenkbaren Rollenbahnabschnitte (19, 27) angeordneten Rollenbahn (26) zur Modellplattenrückführung von der zweiten zur ersten Arbeitsstation,
    mit jeweils neben den beiden Arbeitsstationen angeordneten Vorrichtungen zum Auswechseln der Modelle,
    und mit in den Modellplatten angeordneten Entlüftungsdüsen (52),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formmaschine vier Arbeitsstationen (A,B,C,D) aufweist, die in der Formkastentransportvorrichtung (12, 13) bzw. in der Formlinie (X) hintereinanderliegend angeordnet sind,
    dass die Formmaschine eine horizontale Füllrahmenrückführung (71) aufweist, die in der Achse (Y) parallel zur Formlinienachse (X) angeordnet ist,
    dass die einzelnen Arbeitsschritte der Formmaschine auf die Arbeitsstationen und auf die Füllrahmenrückführung (71) so aufteilbar sind, dass die Formmaschinentaktzeit wesentlich reduzierbar und zugleich die Sandeinfüllzeit in die Formeinheit wesentlich verlängerbar ist,
    dass die Arbeitsstation (A) eine zwischen den Achsen (X,Y) horizontal verfahrbare Füllrahmenübersetzvorrichtung aufweist, womit der Füllrahmen (5) von der einen Achse (Y) zur anderen Achse (X) transportierbar ist und womit der Füllrahmen (5) in der einen Achse (Y) von der Füllrahmenrücklaufbahn (71) abhebbar und in der anderen Achse (X) auf den Formkasten (4) ablegbar ist,
    dass die Arbeitsstation (B) eine aus einem Sandtransportband (58) und einem Sandleittrichter (22) mit integrierten Aeratoren (39) bestehende Formsandeinfüllvorrichtung aufweist, womit der Formsand unter Einwirkung eines über die Modellplatten-Entlüftungsdüsen (52) angesaugten Luftstromes zeitgedehnt in die Formeinheit einfüllbar ist,
    dass die Formkastenrollenbahn (12) in der Arbeitstation (C) höhenverstellbare Laufrollen (65) aufweist, die gegen die Laufleiste des in die Verdichtungsposition gehobenen Formkastens (4c) anhebbar sind, wodurch das Entformen unmittelbar nach dem Verdichtungsvorgang und ohne Zwischenhub durchführbar ist,
    dass die Arbeitsstation (D) eine zwischen den Achsen (X) und (Y) horizontal verfahrbare Füllrahmenübersetzvorrichtung aufweist, womit der Füllrahmen (5) von der anderen Achse (X) zur einen Achse (Y) transportierbar ist und womit der Füllrahmen (5) in der Achse (X) vom Formkasten (4) abhebbar und in der Achse (Y) auf die Füllrahmenrücklaufbahn (71) ablegbar ist,
    dass die Modellplatte wahlweise in der Arbeitsstation (A) mittels einer Hubvorrichtung (93A) oder in der Arbeitsstation (B) mittels der Hubvorrichtung (21) unter den Formkasten hebbar ist,
    und dass das Entformen und das anschließende Aussenken der Modellplatte wahlweise in der Arbeitsstation (C) mittels der Hubvorrichtung (25) oder in der Arbeitsstation (D) mittels einer Hubvorrichtung (93D) durchführbar ist.
  2. Formmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die vier Arbeitsstationen in einem aus dem Grundrahmen (7), den Säulenpaaren (8, 9) und dem Kopfrahmen (6 bzw., 6) a bestehenden Maschinengerüst und im Bereich der im Maschinengerüst integrierten Formkastentransportvorrichtung (12/13) angeordnet sind,
    dass das Teilungsmaß zwischen einzelnen Arbeitsstationen dem Teilungsmaß der Formkästen (5) entspricht und die einzelnen Arbeitsstationen jeweils zentrisch zur Formkastenmitte angeordnet sind,
    und dass die auf der Formkastentransportvorrichtung (12/13) aneinanderliegenden Formkästen (5) taktweise durch die Arbeitsstationen um jeweils eine Formkastenteilung in Pfeilrichtung (13) vorschiebbar sind.
  3. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante des angehobenen Sandleittrichters (22) und die Unterkante des Rahmens (10a) der Verdichtungseinheit (10/11) das gleiche Höhenniveau (23) aufweisen,
    dass zwischen dem Höhenniveau (23) und der Oberkante des Füllrahmens (5) eine Distanz (23a) besteht und diese Distanz 3mm bis 50mm, insbesondere aber 15mm beträgt, wenn der Formkasten (4) mit dem Füllrahmen (5) auf den Laufrollen der Formkastentransportvorrichtung (12/13) aufliegt,
    dass zwischen dem Höhenniveau (23) und der Oberkante des Füllrahmens (5) eine Distanz (23b/23c) besteht und diese Distanz 3mm bis 40mm, insbesondere aber 10mm beträgt, wenn die Modellplatte mit dem Formkasten (4) und dem Füllrahmen (5) auf den Laufrollen der Modellplattenrollenbahn (19/27) aufliegt,
    dass zwischen der Formkastenlaufleiste und den Laufrollen der Formkastenrollenbahn (12) eine Distanz (20) besteht und diese Distanz 3mm bis 10mm, insbesondere aber 5mm beträgt, wenn die Modellplatte mit dem Formkasten (4) und dem Füllrahmen (5) auf den Laufrollen der Modellplattenrollenbahn (19/27) aufliegt,
    und dass die vertikalen Bewegungen der Formkästen (4b/4c) nur im Bereich der Distanz (23a) erfolgen und die Formkästen dabei nicht aus dem Zentrier- bzw. Überdeckungsbereich ihrer Stoßbolzen (14) heraus bewegt werden.
  4. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstationen (A,D) die Arretierkolben (30) aufweisen, womit die Formkästen(4a/4d) horizontal in Achsrichtung (X) arretierbar sind,
    dass die Formkästen(4b/4c) in den Arbeitsstationen (B,C) durch die arretierten Formkästen (4a/4d) mit dem üblichen Spiel zentriert sind,
    dass die horizontal in Achsrichtung (X) arretierten Formkästen (4a/4d) in vertikaler Richtung durch die Verwendung von Flachloch-Zentrierbüchsen (31) in den Formkästen frei bewegbar sind,
    und dass die Formkastenzentrierung (30) außermittig, annähernd in dem Bereich des Formkastens angebracht wird, in dem die vom seitlichen Verdichtungsdruck entstehenden Momentenflächen ihre Vorzeichen wechseln, womit eine Schwächung des Formkastenprofils durch die Arretierbüchsen (31) verhindert wird und womit die mittige Anordnung der Hubzylinder (17a, 29a) ermöglicht wird.
  5. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formkastenlaufrollen (65) in der Arbeitsstation (C) radial verstellbare Exzenterbolzen (65a) aufweisen, wobei die Formkastenlaufrollen (65) in der untersten Exzenterstellung niveaugleich mit den Laufrollen der Formkastentransportvorrichtung (12/13) sind und in der um ein Maß (66) nach oben geschwenkten Exzenterstellung einzeln gegen die Laufleisten des in die Verdichtungsposition gehobenen Formkastens (4c) andrückbar sind,
    und dass das Maß (66) 3mm bis 50mm, insbesondere aber 15mm beträgt.
  6. Verfahren zur Herstellung kastengebundener Sandformen mit Füllrahmen (5) und mit Ober- und Unterkastenmodell (1a/1b), wobei Ober- und Unterkastenmodell nacheinander abgeformt werden,
    mit einer ersten Arbeitsstation, die eine Hubvorrichtung (21) zum Zusammenfügen der aus Modellplatte (1), Formkasten (4) und Füllrahmen (5) bestehenden Formeinheit und eine Einrichtung zum Einfüllen des Formsandes in die Formeinheit aufweist,
    mit einer nachfolgenden zweiten Arbeitsstation, die eine Verdichtungseinheit (10, 10a, 11) und eine Hubvorrichtung (25) zum Verdichten des Formsandes und zum Trennen der Formeinheit mit Aussenken des Modells aus der verdichteten Form aufweist,
    mit einer Formkastentransportvorrichtung (12), in der die beiden Arbeitstationen hintereinanderliegend angeordnet sind,
    mit einer Füllrahmenrückführung von der zweiten zur ersten Arbeitsstation,
    mit zwei unterhaIb der Formkastentransportvorrichtung (12) ausschwenkbar angeordneten Rollenbahnabschnitten (19,27), auf der die Modellplatte (1a/1b) vom auf ihr aufliegenden Formkasten (4) während des Formkastentransportes (13) von der ersten zur zweiten Arbeitsstation mitgeführt wird,
    mit einer unterhalb der Formkastentransportvorrichtung (12) und unterhalb der beiden ausschwenkbaren Rollenbahnabschnitte angeordneten Rollenbahn (26) zur Modellplattenrückführung von der zweiten zur ersten Arbeitsstation,
    mit jeweils neben den beiden Arbeitsstationen angeordneten Vorrichtungen zum Auswechseln der Modelle,
    und mit in den Modellplatten angeordneten Entlüftungsdüsen (52),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Entformenin der Arbeitsstation (C) ohne vorangehenden Zwischenhub unmittelbar nach der Verdichtung und der Anpresskraftentspannung durch die an der Formkastenlaufleiste schlüssig und distanzfrei anliegenden Formkastenlaufrollen (65) im Feingang durchgeführt wird,
    dass das Entformen aus der Lage beginnt, die das Modell und der Formkasten bei der Verdichtung eingenommen hatte,
    und dass der Formkasten (4c) nach der vollständigen Trennung von Modell und Form und während der restlichen Eilgangabsenkung des Modells durch synchrones Absenken der Exzenterbolzen (65a) bzw. der Formkastenlaufrollen (65) mit einem sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf stoßfrei auf die Rollenbahn (12) abgesetzt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formkastenlaufrollen (65) in der Arbeitsstation (C) durch eine justierbare Schwenkbegrenzung der einzelnen Exzenterbolzen (65a) in eine planparallele Distanz von 2mm bis 6mm, insbesondere aber 3mm zur Laufleiste des in der Verdichtungsposition befindlichen Formkastens (4c) schwenkbar sind,
    und dass nach dem Verdichtungsvorgang diese Distanz im Feingang durchfahren wird, bevor der Formkasten zum Entformen auf den Formkastenlaufrollen (65) aufsetzt.
  8. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfrahmen (6) im Bereich der Arbeitsstationen (A, D) die Laufschienen (99A, 99D) und die darin laufenden und geführten Quertransportwagen (72A, 72D) aufweist, die zur Aufuahme der Füllrahmen mit den zylinderbetätigten Greifern (73A, 73D) und mit den Arretiernocken (98A, 98D) versehen sind, womit die Füllrahmen in der Arbeitsstation (A) von der Füllrahmenrücklaufbahn (71, Achse Y) zur Formkastentransportvorrichtung (12, 13, Achse X ) und in der Arbeitsstation (D) von der Formkastentransportvorrichtung (12/13, Achse X ) zur Füllrahmenrücklaufbahn (71, Achse Y ) übersetzbar sind,
    und dass die Quertransportwagen (72A, 72D) einen mitfahrenden Achsantrieb oder einen stationären Antrieb in Form eines Kettenzug- Seilzug- oder Zylinderantriebes aufweisen.
  9. Formmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (A) eine Hubvorrichtung (17) aufweist, womit im angehobenen Zustand der Füllrahmen (5a) mittels der Aufnahmeplatten (17c) vom Quertransportwagen (72A) übernehmbar ist und nach Öffnen der Greifer (73A) durch Absenken auf den Formkasten (4a) ablegbar ist,
    und dass die Arbeitsstation (D) eine Hubvorrichtung (29) aufweist, womit durch Anheben der Füllrahmen (5d) mittels der Aufnahmeplatten (29c) vom Formkasten (4d) abhebbar ist und im angehobenen Zustand und nach Schließen der Greifer (73D) durch Absenken an den Quertransportwagen (72D) übergebbar ist.
  10. Formmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Füllrahmenrücklaufbahn (71) in der Position (YA) eine Hubvorrichtung (74A) aufweiset, womit der Füllrahmen von der Füllrahmenrücklaufbahn abhebbar ist und im angehobenen Zustand und nach Schließen der Greifer (73A) durch Absenken an den Quertransportwagen (72A) übergebbar ist
    und dass die Füllrahmenrücklaufbahn (71) in der Position (YD) eine Hubvorrichtung (74D) aufweist, womit im angehobenen Zustand der Füllrahmen von dem Quertransportwagen (72D) übernehmbar ist und nach Öffnen der Greifer (73D) durch Absenken auf die Füllrahmenrücklaufbahn ablegbar ist.
  11. Formmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Füllrahmen über die Führahmenrücklaufbahn (71, Achse Y) von der Position (YD) über die Zwischenposition (YB) zur Endposition (YA) zurück transportierbar sind
    und dass die Füllrahmenrücklaufbahn (71) eine angetriebene Rollenbahn mit mindestens zwei Antriebsabschnitten (YD-YB und YB-YA) oder eine Gefällerollenbahn mit einer Stopp-Freigabevorrichtung in der Position (YB) aufweist.
  12. Formmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfrahmen (6a) im Bereich der Arbeitsstationen (A,D) die Traversen (80A) und (80D) sowie die daran laufenden und in Konsolbauweise ausgeführten Quertransportwagen (78A) und (78D) aufweist, womit die Füllrahmen in der Arbeitsstation (A) von der Füllrahmenrücklaufbahn (71 Achse Y) zur Formkastentransportvorrichtung (12/13 Achse X) und in der Arbeitsstation (D) von der Formkastentransportvorrichtung (12/13 Achse X) zur Füllrahmenrücklaufbahn (71 Achse Y) übersetzbar sind,
    dass die Quertransportwagen (78A bzw. 78D) mittels Prismenrollen (79A bzw. 79D) oder mittels Lauf- und Stützrollen an den Traversen (80A bzw. 80D) laufen und geführt werden
    und dass die Quertransportwagen (78A bzw. 78D) einen mitfahrenden Rollenantrieb oder einen stationären Antrieb in Form eines Kettenzug- Seilzug- oder Zylinderantriebes aufweisen.
  13. Formmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit einer Füllrahmenübersetz- und Füllrahmenrückführvorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Quertransportwagen (78A) eine Hubvorrichtung (83A) mit dem Zylinder (81A), mit den Führungsstangen (82A), mit den Arretiernocken (98A) und mit den Greifern (73A) aufweist, womit der Füllrahmen in der Position (YA) von der Füllrahmenrücklaufbahn (71) abhebbar ist und in der Position (XA) auf den Formkasten (4a) ablegbar ist
    und dass der Quertransportwagen (78D) eine Hubvorrichtung (83D) mit dem Zylinder (81D), mit den Führungsstagen (82D), mit den Arretiernocken (98D) und mit den Greifern (73D) aufweist, womit der Füllrahmen in der Position (XD) vom Formkasten (4d) abhebbar ist und in der Position (YD) auf die Füllrahmenrücklaufbahn (71) ablegbar ist.
  14. Formmaschine nach Anspruch 1 mit einer Modellplattenwechsel- und Modellplattenumlaufvorrichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (A) in der Achse (X) eine mit einer angetriebenen Rollenbahn versehenen Hubvorrichtung (28A) aufweist, womit eine Modellplatte (z.B.2a) von der Rollenbahn (85A) abhebbar und nachfolgend im angehobenen Zustand zeitgleich mit dem Formkastentransport (13) von der Arbeitsstation (A) auf die angetriebene Rollenbahn (26) und in die Arbeitsstation (B) verfahrbar ist, um beim Betrieb mit einem Modellplattenpaar einen Modellplattenwechsel oder beim Betrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren einem externen Modellplattenumlauf durchzuführen,
    dass die Arbeitsstation (D) in der Achse (X) eine mit einer angetriebenen Rollenbahn versehenen Hubvorrichtung (28D) aufweist, womit im angehobenen Zustand eine Modellplatte zeitgleich mit dem Formkastentransport (13) von der angetriebenen Rollenbahn (26) der Arbeitsstation (C) auf die Hubvorrichtung (28D) der Arbeitsstation (D) verfahrbar und nachfolgend auf die Rollenbahn (85D) absetzbar ist, um beim Betrieb mit einem Modellplattenpaar einen Modellwechsel oder beim Betrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren einen externen Modellplattenumlauf durchzuführen,
    dass die Arbeitsstation (A) eine angetriebene Rollenbahn (85A) aufweist, womit eine Modellplatte von Achse (Z) zur Achse (X) transportierbar ist
    und dass die Arbeitsstation (D) eine angetriebene Rollenbahn (85D) aufweist, womit eine Modellplatte von der Achse (X) zur Achse (Z) transportierbar ist.
  15. Formmaschine nach Anspruch 1 mit einer Modellplattenwechsel- und Modellplattenumlaufvorrichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (A) in der Achse (X) eine mit einer angetriebenen Rollenbahn versehenen Hubvorrichtung (93A) mit zwei Hubabschnitten (94) und (95) aufweist, wobei die Rollenbahn der Hubvorrichtung (93A) nach dem ersten Hubabschnitt (94) mit der Rollenbahn (26) niveaugleich ist und nach dem zweiten Hubabschnitt (95) mit der Rollenbahn (19) niveaugleich ist,
    dass die Modellplatte beim externen Umlaufbetrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren über die Achse (Z) wahlweise in der Arbeitsstation (A) durch Hub (94 und 95) von der Rollenbahn (85A) unter den Formkasten (4a) hebbar ist oder in der Arbeitsstation (A) durch Hub (94) bis zur Rollenbahn (26) anhebbar ist und durch anschließendes Verschieben der Modellplatten auf der Rollenbahn (26) von (A) nach (B) und dann mit der Hubvorrichtung (21) in der Station (B) unter den Formkasten (4b) hebbar ist, wobei das Verschieben (von (A) nach (B)) zeitgleich mit dem Formkastentransport (13) erfolgt,
    dass in der alternativen Ausführungsform die Arbeitsstation (D) in der Achse (X) eine mit einer angetriebenen Rollenbahn versehenen Hubvorrichtung (93D) mit zwei Hubabschnitten (94 und 95) aufweist, wobei die Rollenbahn der Hubvorrichtung (93D) nach dem ersten Hubabschnitt (94) mit der Rollenbahn (26) niveaugleich ist und nach dem zweiten Hubabschnitt (95) mit der Rollenbahn (27) niveaugleich ist,
    dass die Modellplatte beim externen Umlaufbetrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren über die Achse (Z) wahlweise in der Arbeitsstation (D) durch Hub (94 und 95) aus der Form bis zur die Rollenbahn (85D) aussenkbar ist oder in der Arbeitsstation (C) mit der Hubvorrichtung (25) aus der Form bis zur Rollenbahn (26) aussenkbar ist und durch anschließendes Verschieben der Modellplatte auf der Rollenbahn (26) von zwishen Arbeitsstationen ((C) nach (D)) und dann durch Hub (94) in der Arbeitsstation (D) auf die Rollenbahn (85D) absetzbar ist, wobei das Verschieben (von (C) nach (D)) zeitgleich mit dem Formkastentransport (13) erfolgt,
    dass die Hubvorrichtungen (93A/93D) für einem Modellwechsel beim internen Umlaufbetrieb mit einem Modellplattenpaar nur den Hub (94) ausführen, um eine Modellplatte zeitgleich mit dem Formkastentransport (13) auf die Rollenbahn (26) der Arbeitsstation (B) ein- bzw. von der Rollenbahn (26) der Arbeitsstation (C) auszuschleußen
    und dass die genaue Niveaubestimmung des ersten Hubabschnittes (94) durch den Hub des Apendixkolbens (101) und die genaue Niveaubestimmung des zweiten Hubabschnittes (95) durch den einstellbaren Festanschlag (96) fixierbar ist, wobei die Hubvorrichtung ((93A) bzw. (93D)) durch Hubreserve des Zylinders (100) gegen den Anschlag (96) drückbar ist und dadurch auch für den Modellplattentransport stabilisierbar ist.
  16. Formmaschine nach Anspruch 1 mit einer Modellplattenwechsel- und Modellplattenumlaufvorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Zusammenfügen der Formeinheit in der Arbeitsstation (A) durch Hub (94 und 95) der Hubvorrichtung (93A), die Hubvorrichtung (21) für den Modellplattendurchlauf auf der Rollenbahn (19) nur geringfügig abgesenkt und danach für die Luftstromverbindung (54/55) wieder geringfügig angehoben wird, wodurch die Sandeinfüllzeit in die Formeinheit weiter verlägerbar ist, ohne dabei die Formmaschinentaktzeit zu verlängern,
    dass beim Entformen in der Arbeitsstation (D) durch Hub (94 und 95) der Hubvorrichtung (93D), die Hubvorrichtung (25) für den Modellplattendurchlauf auf der Rollenbahn (27) nur geringfügig abgesenkt und danach wieder geringfügig angehoben wird, wodurch die Verdichtungszeit für die Form verlängerbar ist, ohne dabei die Formmaschinentaktzeit zu verlängern
    und dass die Betriebsvarianten der Hubvorrichtungen (93A und 93D) über das Steuerprogramm anwählbar und abrufbar sind.
  17. Formmaschine nach Anspruch 1 mit einer Modellplattenwechsel- und Modellplattenumlaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16
    dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (Z) für den externen Modellplattenumlauf zwei mit angetriebenen Rollen versehene Hubvorrichtungen (84D und 84A), eine mit angetriebenen Rollen versehene Rollenbahn (86) und eine mit der Rollenbahn (86) niveaugleiche Modellplattenparkbahn (87) aufweist,
    dass mit der Hubvorrichtung (84D) eine Modellplatte vom Niveau der Rollenbahn (85D) auf das Niveau der Rollenbahn (86) anhebbar ist,
    dass mit der Hubvorrichtung (84A) eine Modellplatte vom Niveau der Rollenbahn (86) auf das Niveau der Rollenbahn (85A) absenkbar ist,
    dass beim Betrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren während der Durchlauf- und Verweilzeit an den Stationen (F und G) der Achse (Z) eine Modellbehandlung wie beispielsweise das Anlegen von Kühleisen oder das Setzen von exothermen Speisern durchführbar ist
    und dass die Verweilzeit zur Modellbehandlung an den Stationen (F und G) der Achse (Z) durch einen kombinierten Rhythmusbetrieb verlängerbar ist, indem ein Modellplattenpaar ohne Behandlungsbedarf mittels internen Modellplattenumlauf zweimal oder mehrmals hintereinander abgeformt wird und danach das zweite oder das zweite und dritte Modellplattenpaar mit Behandlungsbedarf mittels externen Modellplattenumlauf jeweils einmalig abgeformt wird und wonach die Rhythmusfolge der Losgröße entsprechend wiederholbar ist.
  18. Formmaschine nach Anspruch 1 mit einer Modellplattenwechsel- und Modellplattenumlaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formkastenrollenbahn (12), die Modellplattenrollenbahnen (19,26,27,86,87) die Rollenbahnen der Hubvorrichtungen und die Füllrahmenrollenbahn (71) die gleichen Spurweiten (102) aufweisen,
    dass die Modellplatte die Laufleiste (102a) mit der Spurweite (102) aufweist, die um das Maß (35) hochgezogen ist, um die freie Einsicht- und Zugangsmöglichkeit (36) zu schaffen
    oder dass die Formkastenrollenbahn (12), die Modellplattenrollenbahnen (19, (26, 27), und die Füllrahmenrollenbahn (71) die gleichen Spurweiten (102) aufweisen und die Rollenbahnen der Hubvorrichtungen und die Modellplattenrollenbahnen (86, 87) eine andere Spurweite (103) für die unterste Modelplattenlaufleiste (103a) aufweisen, wodurch der untere Todhub für die Hubvorrichtungen reduzierbar ist.
  19. Verfahren zum Einfüllen von Formsand in eine aus einer Modellplatte (1), einem Formkasten (4) und einem Füllrahmen (5) bestehende Formeinheit gemäß Anspruch 1, wobei die Modellplatte (1) mit Entlüftungsdüsen (52) versehen ist und der Formsand von einem Sandtransportband (58) aus einem Vorratsbunker (59) abgezogen und in die Formeinheit gefördert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Formsand zeitgedehnt in die Formeinheit einfüllbar ist, wobei die Zeitbemessung für den vollständigen Einfüllvorgang 0,08 bis 0,25 Sekunden pro Zentimeter Füllhöhe, insbesondere aber 0,15 Sekunden pro Zentimeter Füllhöhe beträgt,
    dass die Formsandzufuhr durch eine lineare oder progressive Geschwindigkeitszunahme des Sandtransportbandes (58) und/oder durch eine lineare oder progressive Verstellung der Schichthöhe (63) während der Einfüllzeit entsprechend veränderbar ist, wodurch das anfängliche Befüllen besonders feinfühlig erfolgt,
    dass der vom Sandtransportband (58) über den Zwischentrichter (60) geförderte Formsandstrang (61) annähernd die gleiche Breite des Formkasteninnenmaßes aufweist und über ein verstellbares Verteilerelement (62) auf den mehrstufigen, insbesondere dreistufigen Aeratorensatz (39) geleitet wird, der den Formsand auflockert und in Längsrichtung verteilt,
    dass der Sandleittrichter (22) während des Sandeinfüllens in die Formeinheit sanddicht auf dem Füllrahmen (4b) aufsitzt und für den Formkastentransport vom Füllrahmen abgekoben wird,
    dass während des Sandeinfüllens von einer Unterdruckquelle (51) ein Luftstrom über die Modellplatten-Entlüftungsdüsen (52) angesaugt wird der über ein Sieb (57) frei in den Sandleittrichter (22) und in die Formeinheit einfließt und der zusammen mit dem feindosiert einfallenden Formsand ein homogene Befüllung der Modellpartien bewirkt
    und dass die Füllrahmen (5) von der Arbeitstation (D) über die in der Achse (Y) angeordnete Rollenbahn (71) zur Arbeitsstation (A) zurückgeführt werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sandleittrichter (22) über die Zapfen (46) an dem Hebelsystem (43a,43b,43c,43d) aufgehängt ist und vom Hebelsystem und den Bolzen (47) geführt wird,
    dass der Sandleittrichter (22) über das Hebelsystem vom Zylinder (44) vertikal bewegbar ist und dabei in seiner unteren Lage fest auf den Füllrahmen (4b) gedrückt wird und in seiner oberen Lage fest gegen die Anschläge (48) gezogen wird und seine Unterkante dabei das Höhenniveau (23) einnimmt,
    dass die vertikale Hubbewegung des Sandleittrichters (22) der Distanz (23a) entspricht und maximal 50mm, insbesondere aber 15mm beträgt,
    dass der Sandleittrichter (22) im oberen Bereich mit dem Siebblech (57) verschlossen ist, durch welches der über die Modellplatten-Entlüftungsdüsen (52) eingesaugte Luftstrom frei einströmbar ist und wodurch ein Herausspritzen von Formsand verhindert wird,
    dass die Innenabmessung des Sandleittrichters (22) um das Maß (37) mit 5 bis 10mmm kleiner ist als die Innenabmessung des Füllrahmens und des Formkastens, um Sandablagerungen auf der Füllrahmenoberfläche zu vermeiden
    und dass der Sandleittrichter (22) das schwerkraftbetätigte Hebelsystem (77) mit der Einstellschraube (77a) und der Reinigungsleiste (77b) aufweist, die beim Formkastentransport über die Schrägen (77c) auf den Füllrahmen (4b) auf- und abgleitet und dessen Oberfläche während des Formkastentransportes reinigt.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 und 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Aeratoren (39) mit Drehrichtungen laufen, wobei die oberen Aeratoren den zentrisch über den Zwischentrichter (60) und über das verstellbare Verteilerelement (62) einfallenden Formsand teilweise auf die beiden Außenseiten schleudert und die unteren Aeratoren eine vergleichmäßigende Verteilung des Formsandes bewirken,
    dass die Drehzahl der Aeratoren (39) stufenlos auf die optimale Verteiler- und Auflockerungswirkung einstellbar ist,
    dass die Aeratorenachsen in den außerhalb des Sandleittrichters (22) angebauten Lagerschilden (40) gelagert sind
    und dass die Lagerschilde (40) die mit gegensätzlicher Drehrichtung laufenden Antriebselemente (41 und 42) aufweisen.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom von der Unterdruckquelle (51) erzeugt wird und über die flexiblen Leitungen (50), über die Hohlräume der Führungsstangen (49), über die Bohrungen (55) des Hubtisches (21), über den Modellplattenhohlraum (53) mit den Bohrungen (54) und schließlich über die Modellplatten-Entlüftungsdüsen (52) aus der Formeinheit und dem darauf aufgesetzten Sandleittrichter (22) angesaugt wird, wobei der Luftstrom über die Siebbleche (57) frei in den Sandleittrichter (22) eintritt.
  23. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 his 5, und 8 bis 18,
    wobei
    die modellspezifischen Parameter wie beispielsweise Formsandmenge, Einstellungen zum Sandeinfüllvorgang, Verdichtungsart, Verdichtungsdruck, Verdichtungszeit, Gießtrichterposition, Eingussgewicht usw. für jedes einzelne Modellplattenpaar mit Ober- und Unterkastenkennung in einem Datensatz ablegbar sind,
    der Datensatz der Modell-Identnummer fest zugeordnet wird und während des Betriebes zwecks Optimierung online veränderbar ist,
    die Modell-Identnummer in kodierter Form als Kodierleiste an der Modellplatte angebracht ist
    und die Modell-Identnummer beim Einfahren in die Formmaschine automatisch aüsgelesen wird, und der zugeordnete Datensatz bzw. die modellspezifischen Parameter somit für den Formvorgang insbesondere beim ständigen Wechselbetrieb mit zwei oder drei Modellplattenpaaren schnell verfügbar sind.
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