Verfahren zur Herstellung von Gussformen sowie Anlage zur Ausübung dieses Verfahrens Das übliche Verfahren zur Herstellung von zwei teiligen Gussformen aus Sand zur Verwendung in Eisen-, Stahl- und Metallgiessereien umfasst eine Reihe auf einander folgender Operationen, die bedeu tende Unkosten mit sich führen, entweder für Löhne oder für komplizierte mechanische Hilfsmittel, ferner hin auch viel Platz beanspruchen, sowie vielen Trans port von Formen und Formkästen.
Nach einem mehr als 50 Jahre alten Vorschlag, der eine Vereinfachung und Beschleunigung der Formherstellung sowie eine Koordination mit der Gussoperation an sich bezweckte, werden zwei zusam mengehörige Formteile gleichzeitig je auf einer Seite eines zweiseitigen Modellbrettes hergestellt, das ent weder zwischen zwei Formkästen angebracht ist oder als Scheidewand zwischen zwei gleichen Teilen einer zylindrischen Formkammer angeordnet ist. Der Form sand wird auf beiden Seiten des Modellbrettes ein gefüllt und mittels eines Pressekolbens nebst Gegen halter komprimiert.
Hierauf wird der Kolben etwas zurückgezogen, wobei er durch besondere Verschlüsse die beiden Formkästen oder die beiden Kammerteile mitnimmt, so dass diese beiden Teile genügend von einander entfernt werden, um eine Herausnahme des Modellbrettes zu ermöglichen, und auch vom Presse- gegenhalter freigezogen werden, wonach letzterer entfernt werden kann. Der Pressekolben wird hierauf wiederum in vorwärtsgehende Bewegung versetzt, welche zuerst ein Zusammenschieben der beiden Formteile zwecks Bildung einer kompletten Guss form und danach ein Verschieben dieser Gussform auf eine Führungsbahn hinaus bewirkt, wo dann das Vergiessen Zug um Zug mit der Formherstellung getätigt werden kann.
Falls Formkästen Verwen dung finden, so nehmen diese an der Bewegung auf die Führungsbahn hinaus und diese hindurch teil, aber die Formteile können wie erwähnt auch kästen- los sein, in welchem letzteren Fall die Führungs bahn die Form eines Troges oder einer Rinne hat, welcher bzw. welche teilweise die Formteile um schliesst und diese von aussen her unterstützt.
Trotz der Vorteile, nicht zuletzt hinsichtlich einer Verminderung des Formtransports und in einigem Grade auch des Platzbedarfes, welche durch das frü her vorgeschlagene Verfahren erreicht werden sollte, ist dasselbe dennoch - soweit bekannt - nie in nennenswertem Umfange realisiert worden.
Dies kann auf mehrere Gründe zurückgeführt werden, aber die Hauptsache dürfte vermeintlich darin zu sehen sein, dass die hergestellten Formteile nicht genügend stabil sind, um die Erschütterungen zu vertragen, denen sie ausgesetzt werden, teils im Formfertigungs- apparat selbst, teils während ihres Verschiebens von diesem auf die Führungsbahn hinaus. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass es bei diesem Verfahren schwierig ist, genügend Platz zu beschaffen zum Ein legen von Kernen, was gegebenenfalls auch vor sich gehen muss, ehe die Formteile miteinander gesammelt werden, demnach im Formfertigungsapparat selbst.
Dies führt ferner mit sich, dass die Formteilherstel- lung unterbrochen werden muss, solange das Einlegen der Kerne andauert, was der erreichbaren Kapazität zum wesentlichen Schaden gereicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von sogenannten Stapelformen im Gegensatz zu den obig erwähnten zweiteiligen For men, also Gussformen aus Formsand oder in ähn licher Weise formbarem Material und bestehend aus aneinandergereihten, gleichen Formteilen mit Form flächen zur Bildung eines oder mehrerer Gusshohl- räume bei jeder Teilfuge der Form.
Solche Stapelformen wurden bislang dadurch her gestellt, dass unter sich gleiche Formteile, ein jeglicher in seinem Formkasten hergestellt, in einem Stapel übereinander angebracht und daraufhin miteinander verbolzt wurden, beispielsweise mittels langer Bolzen, welche die Verbindung zwischen dem obersten und dem untersten Formkasten des Stapels bilden.
Im Vergleich zu den zweiteiligen Formen haben Stapel formen den Vorteil, dass sie eine gewisse Sparsam keit im Verbrauch von Formsand ermöglichen und nicht so viel Bodenplatz der Giesserei wie übliche, zweiteilige Formen beanspruchen, dafür aber ist eine recht umfassende und mühsame Arbeit mit dem Zu sammenstellen der Stapelformen verbunden, nicht zum mindesten weil die einzelnen Formteile mit dazu gehörigen Formkästen verhältnismässig schwer sind.
Entsprechende Formteile können auch zu einem waagrechten oder liegenden Stapel mit einem geson derten Eingusstrichter für jeden Gusshohlraum zu sammengestellt werden. Auch in diesem Falle er fordert jedoch das Zusammenstellen und Verbolzen der Form eine bedeutende Arbeit, die nur teilweise auf maschinellem Wege getätigt werden kann, und die in diesem Falle eine bedeutende Investition für mechanische Hilfsmittel voraussetzt, nicht am wenig sten für den Transport der Formkästen selbst.
Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es unter Überwindung der Nachteile bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Stapelformen - die Arbeit in Giessereien zu vereinfachen und verbilligen, namentlich durch eine besonders rationelle Zurecht legung der Herstellung und Ausnutzung der Guss formen bei einem minimalen Einsatz an manueller Arbeitskraft sowie mechanischer Ausrüstung.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfin dung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile nacheinander zwischen zwei einander gegenüber stehenden, als Modellbretter dienenden Endwänden in einer Formkammer hergestellt werden, aus welcher die Formteile, nach Entfernen der einen Endwand, mittels der anderen Endwand ausgeschoben und in einer in Flucht mit der Formkammer liegenden Sta peleinrichtung aneinandergereiht werden.
Es sei be merkt, dass der Ausdruck Modellbrett in dieser Verbindung ein jegliches Element umfassen soll, das zur Bildung einer Formfläche in den Formteilen dient, und demnach beispielsweise eine einfache, ebene Platte umfasst, welche zur Verwendung kommen kann, wenn die Formteile mit einer ebenen Formfläche her gestellt werden sollen.
Bei dem angegebenen Verfahren kann sowohl die Herstellung als auch die Zusammensetzung der Form teile ausserordentlich schnell vor sich gehen und eventuell vollautomatisch, also ohne Einsatz von manueller Arbeit, indem die gefertigten Formteile durch eine einfache Verschiebungsbewegung aus der Formkammer entfernt und sofort in oder auf der Führungsbahn auf ihren richtigen Platz gebracht wer den können.
Die einzelnen Formteile können ohne Anwendung von Rahmen oder Formkästen herge stellt werden, so dass das Problem eines Transportes derselben ganz ausfällt. Die Formkästen nebst dazu gehörigen Steuer- und Verbolzungsmitteln werden ge- wissermassen durch die Führungsbahn ersetzt, welch letztere sowohl das korrekte Zusammenstellen der Formteile gewährleisten kann, als auch, z. B. allein kraft der Friktion gegen diese, die Form gesammelt halten kann.
Wie ersichtlich, erinnert das erfindungsgemässe Verfahren in gewissen Punkten an die vorstehend erwähnte, bekannte Methode, wo die zu einer zwei teiligen Form gehörigen Formteile gleichzeitig in einer Formkammer hergestellt und aus dieser auf eine Füh rungsbahn hinausgeschoben werden. Es sei indessen hervorgehoben, dass das erfindungsgemässe Verfahren sich in mehreren Hinsichten von dieser früher vor geschlagenen Methode vorteilhaft unterscheidet und speziell nicht die vorstehend dargestellten Nachteile derselben besitzt.
Bei der Erfindung kann das eine Modellbrett als Pressegegenhalter wirken, weshalb nur ein einziges Element aus der Formkammer zu entfernen ist, ehe freie Passage von derselben zur Führungsbahn vorhanden ist, und der hergestellte Formteil ist aus dem gleichen Grund vor dem Ausschieben aus der Formkammer nur von einem einzigen Element zu separieren, was den Bewegungs verlauf vereinfacht.
Es ist ferner ein Vorteil, dass die Verschiebung der Formteile aus der Kammer und auf die Führungsbahn hinaus durch Bewegung des an deren Modellbrettes in die Wege geleitet wird, indem dies mit seiner ganzen Fläche gegen den Formteil anliegt und dadurch in der Praxis die Zerstörung des Formteils infolge Biegungseinfluss ausschliesst, welcher ansonsten während des Transportes entstehen könnte. Ein dritter und sehr wesentlicher Vorteil des er findungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass das Einlegen von Kernen in die Form gleichzeitig mit der Formteilherstellung vor sich gehen kann und diese daher nicht zu verzögern braucht.
Dies ist darauf zu rückzuführen, dass die Kerne in das offene:> Ende des bereits gebildeten Stapels oder Stranges von Form teilen im Takt mit, jedoch ohne direkte Verbin dung mit der Produktion der Formteile eingelegt wer den können. Nicht zum mindesten dieser letztgenannte Umstand trägt das seinige dazu bei, dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren eine Produktions geschwindigkeit erreicht werden kann, die bei weitem das bislang Mögliche überschreitet.
Wenn die Formteile in stehender Lage gefertigt werden, also in einer Formkammer mit hauptsäch lich waagrechter Achsenrichtung, wirrt das Form material, falls es allein durch die Wirkung der Schwer kraft in die Formkammer rutscht, nicht immer dazu imstande sein, sich dicht an den Modellflächen zu lagern, insbesondere nicht gegen abwärtskehrenden Oberflächenteilen derselben. Es können somit Hohl räume entstehen, und ein Formteil, der nach einer sol chen Einfüllung gepresst wird, dürfte meistens auf Grund von zu weichen Formkanten unverwendbar sein.
Es kann daher von Vorteil sein, dass das Form material durch Einblasen mittels Druckluft in die Formkammer eingeführt wird. Hierdurch wird ein völliges Auffüllen der Formkammer erzielt, und fer- ner erreicht man eine Vorkompression des Formteils, wodurch die Härteverteilung des fertigkomprimierten Formteils sehr gleichartig wird. Schliesslich erhält man durch das Einblasen mittels Druckluft ein praktisch gesprochen momentanes Auffüllen der Kammer.
Zur Stabilisierung oder Erhärtung der Formteile kann während oder nach Einführung des Form materials in die Formkammer ein Härtemittel, bei spielsweise Kohlensäure, beigegeben werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Aus führung des erfindungsgemässen Verfahrens, beste hend aus einer Formteilfertigungsvorrichtung mit einer Formkammer und einer Stapeleinrichtung zur Aufnahme der Formteile aus der Formkammer. Die Anlage ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschliessen der Formkammer auf der der Stapeleinrichtung abgekehrten Seite eine als Modell brett dienende Endwand vorgesehen ist, welche durch die Formkammer schiebbar ist, während die andere Endwand aus einem Modellbrett besteht, das von einer Schliesslage in der es die Formkammer auf der der Stapeleinrichtung zugekehrten Seite abschliesst, in eine Offenlage bewegbar ist.
Aus dem bereits Erwähnten geht hervor, d'ass eine solche Anlage eine allmähliche Herstellung und Zusammensetzung einer willkürlichen Anzahl von Formteilen ausserordentlich schnell ermöglicht, zumal die Geschwindigkeit unter anderem davon abhängt, dass die Arbeit mit dem Transport und der Zusam mensetzung der Formteile auf ein Minimum herab gebracht worden ist und gänzlich ohne manuelle Eingriffe vor sich gehen kann.
Das erstgenannte Modellbrett ist mit Vorteil ein solches Stück an der Normalstellung des anderen Modellbrettes vorbei verschiebbar, dass nach Wieder verschluss der Formkammer genügend Platz zum Ein legen eventueller Kerne in den frei gelegenen Guss- hohlraum des letzten der auf die Stapeleinrichtung gebrachten Formteile vorhanden ist. Verschied'ent- liche, mit diesem Arrangement verbundene Vorteile lassen sich direkt aus der vorstehenden Darstellung ersehen.
Wenn die Achse der Formkammer hauptsächlich waagrecht liegt, kann der untere Teil der Formkam- merwand mit Vorteil mit der unteren Wand der Sta peleinrichtung zusammenhängen. Hierdurch wird ein besonders glatter übergang vom Formteilfertigungs- apparat zur Stapeleinrichtung erzielt, so dass das Risiko einer Beschädigung der Formteile während ihrer Versetzung auf ein Minimum reduziert ist.
Was zum Verständnis der Erfindung des wei teren notwendig sein dürfte, geht aus der nachfolgen den Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Er find,ung unter Bezugnahme auf die Zeichnung hervor, wo Fig.1, 2 und 3 schematische Längenschnitte durch eine erfindungsgemässe Formfertigungs- und Guss- anlage in drei verschiedenen Situationen während des Betriebes zeigen, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 einen entsprechenden Querschnitt in einer geänderten Ausführungsform der Anlage.
In der Darstellung bezeichnet 1 einen Boden rahmen, aus einem waagrecht liegenden U-Eisen be stehend, welches mit abwärtsgekehrten Schenkeln an gebracht ist, vgl. Fig. 4. An der Oberseite des Bo denrahmens 1 ist den beiden Längenkanten entlang je ein U-Eisen 2 bzw. 3 angebracht, deren Schenkel voneinander abgekehrt sind. Diese beiden U-Eisen 2 und 3 können evtl. im Verhältnis zum Bodenrahmen 1 quer einstellbar sein.
Die drei U-Eisen 1, 2 und 3 bilden zusammen eine waagrechte Führungsbahn 4, die in Verlänge rung eines Formteilherstellungsgerätes mit einer Formkammer 5 liegt, die in Richtung gegen und weg von der Führungsbahn 4 verschiebbar ist, indem sie beispielsweise mit einem in der Zeichnung nicht gezeigten hydraulischen Zylinder verbunden sein kann.
Der Deckel 6 der Kammer 5 enthält eine Öff nung, wodurch die Formkammer 5 mit Formsand gefüllt werden kann, der durch einen Förderer 9 herbeigeführt und mittels eines Drucklufteinblase- gerätes 8, dessen Einzelheiten nicht in der Zeich nung gezeigt sind, in die Formkammer eingeführt wird. Zwischen die Führungsbahn 4 und die Form kammer 5 ist ein Modellbrett 11 in Form einer ebenen Platte eingeschoben, die den einen Endboden der Formkammer 5 ausmacht. Deren anderer End- boden besteht aus einer ebenen Platte 12 mit einem Modell 13.
Die Platte 12 wird von der Kolbenstange 14 eines hydraulischen Betätigungszylinders 15 ge tragen, welcher am Bodenrahmen 1 angebracht ist.
16 bezeichnet einen über der Führungsbahn 4 angebrachten Giesslöffel.
Auf Fig. 1 ist das Modellbrett 11 auf seinen Platz eingeschoben, das andere Modellbrett 12, 13 be findet sich in einer zurückgezogenen Lage, und die Zufuhr von Formsand kann vor sich gehen. Nach Füllung mit Sand wird ein Plattenschieber 7 zum Sperren der Öffnung in der Wand 6, 9 gebracht, Fig. 2. Das Modellbrett 12, 13 wird zwecks Kompri mierung des Formsandes in der Formkammer 5 vor wärts geführt.
Nach Abschluss der Komprimierung, Fig. 2, und nachdem der hergestellte Formteil evtl. durch Bei gabe eines Härtemittels, wie vorstehend angegeben, stabilisiert worden ist, wird das Modellbrett 12, 13 vom Druck entlastet; die Formkammer 5 mit dem hergestellten Formteil 10 wird vom gegenüber befind lichen Modellbrett 11 zurückgezogen, damit dieses zur Seite gezogen werden kann, so dass die Form kammer 5 sich nach der Führungsbahn 4 zu öffnet.
Die Formkammer 5 wird zur Anlage gegen die Füh rungsbahn vorwärts geführt, wonach das Modell brett 12, 13 durch die Formkammer 5, Fig. 3, vor wärts verschoben wird, und dadurch den hergestellten Formteil 10 auf die Führungsbahn 4 hinausstösst, wo dieser Formteil 10 - zusammen mit den früher gefertigten Formteilen - einen Gussformstrang bildet. Bei jedem hinzugefügten Formteil 10 wird der Guss- formstrang durch den vom Modellbrett 12, 13 aus geübten Druck um eine Stufe oder einen Ruck vor wärts geführt.
Von der Lage in Fig. 3 werden das Modellbrett 12, 13 und die Formkammer 5 zu der in Fig. 1 ge zeigten Stellung zurückgezogen, das andere Modell brett 11 wird wiederum zwischen die Führungsbahn und die Formkammer eingeschoben, der Platten schieberdeckel 7 in der Deckenwand 6 der Form kammer öffnet sich, wonach Formsand für einen neuen Formteil zugeführt werden kann.
Zug um Zug mit der Formteilfertigung kann der Giesslöffel 16 solcherart manövriert werden, dass die aufeinander folgenden Formhohlräume 17 des Gussformstranges mit Gussmaterial gefüllt werden. Vom vordersten - auf der Zeichnung linken Ende der Führungsbahn 4 können die Formteile mit den Gussstücken direkt auf einen Ausschlagerost hinunterfallen, von wo der Formsand via. eine Re generierungsanlage zum Förderband 9 zurückge- führt werden kann, während die hergestellten Guss- stücke zum Putzen passieren.
Fig.4 zeigt, dass die Seitenwände 2 und 3 der Führungsbahn Kühlräume 18 beinhalten können, durch die Wasser oder ein anderes Kühlmittel zwecks Beschleunigung der Abkühlung auf der Strecke zwi schen Verguss- und Ausschlageort strömen kann. Längs der gleichen Strecke - oder einem Teil der selben - kann der Gussformstrang gewichtsbelastet sein, oder die Führungsbahn 4 kann einen mehr oder weniger geschlossenen Querschnitt haben, bei- spielsweise wie in Fig. 5 angedeutet, wo die Führungs bahn aus einem an der Oberseite aufgeschlitzten Rohr 19 besteht.
Das Vergiessen braucht nicht Zug um Zug mit der Fonnteilfertigung vor sich zu gehen, indem es bei spielsweise unter gewissen Verhältnissen zweckent sprechender sein kann, erst einen Gussformstrang, aus einer gewissen Anzahl von Formteilen bestehend, her zustellen, und danach sämtliche Formhohlräume die ses Gussformstranges zu füllen, ehe die Herstellung eines neuen Gussformstranges in Angriff genommen wird.
Eventuell kann eine nach dieser Methode arbei tende Anlage mehrere separate Führungsbahnen um fassen, die an einem gemeinsamen Formteilfertigungs- apparat angeschlossen sein können, so dass die Her stellung eines Gussformstranges auf einer Führungs bahn gleichzeitig mit dem Vergiessen eines Gussform- stranges auf einer anderen Führungsbahn vor sich gehen kann.