DD284824A5 - Formmaschinen durch luftaufschlag - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine durch Luftaufschlag, die zur Herstellung von Sandformen auf Grund der entsprechenden Modelle angewendet wird. Die vorgeschlagene Loesung besteht u. a. in der axialen Anordnung des Sandzufuehrungstrichters innerhalb der Druckluft-Schieszglocke, so dasz diese eine ringfoermige Muendung aufweist, welche den Entladungshals des Trichters umschlieszt, wobei beide OEffnungen dem herkoemmlichen, an dem oberen Ende der Formkammer vorgesehenen Diffusor gegenueberstehen. Die Schieszglocke wird von einem rohrfoermigen Membranventil geschlossen, welches sich an die Diffusor-Innenseite im koaxialen und gegenueberliegenden Trichterbereich mit dessen Rand anpaszt und dort festgehalten wird. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dasz keine Antriebssysteme fuer den Sandtrichter und die Schieszglocke benoetigt werden. Auszerdem ermoeglicht die Formmaschine eine gleichmaeszige Verdichtung der Sandform in ihrer ganzen Flaeche.{Formmaschine; Luftaufschlag; Sandformen; Modelle; Sandzufuehrungstrichter; Schieszglocke; Formkammer; Diffusor; Membranventil}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Formmaschine durch Luftaufschlag, die zur Herstellung von Sandformen auf Grund der entsprechenden Modelle angewendet wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Formmaschinen durch Luftaufschlag bestehen bekanntlich aus einem unteren Tisch, einem darauf liegenden Modellplattenträger, einem aufdiesem sitzenden Kasten und einem Rahmen darüber, wobei diese Gesamtanordnung axial und teleskopisch an- und ausgekoppelt werden kann und eine dicht geschlossene Einheit bildet. Auf dem Boden dieser Gesamteinheit wird das Modell gestellt, das zu einem bestimmten Zeitpunkt die für den Zusammenbau der Form erforderliche Sandmenge über einen oberen Diffusor erhält und zu einem anderen Zeitpunkt die Wirkung einer Schießglocke aufnimmt, wodurch der Sand die für dessen Verdichtung und für die endgültige Umformung der Form erforderliche Luft bekommt. Demnach und gemäß vorstehender Beschreibung, sollen die Schießglocke und der Sandbeschickungstrichter derjenigen Baugruppe bzw. Einheit alternativ entgegengesetzt werden, in der das eigentliche Formen erfolgt. Die Schießglocke und der Sandtrtchter sind daher beweglich in bezug auf die Formeinheit zu gestalten, während der Modellplattenträger beweglich sein soll, damit er jedes neue Modell zur Formeinheit bringen und die darauf ausgestaltete Sandform entnehmen kann. Es sind in dieser Hinsicht Maschinen bekannt, bei denen die Schießglocke und der Sandtrichter auf einen quer verfahrbaren Wagen aufgebaut werden, der zwei Arbeitspositionen einnehmen kann, und zwar die eine, in der die Schießglocke der Formeinheit axial entgegengesetzt wird, wobei der Sandtrichter eine neue Sandladung zudosiert bekommt, und die andere, in der der Sandtrichter selbst der Formeinheit entgegengesetzt wird, während die Schießglocke eine seitliche, nicht wirkende Stellung einnimmt.

Bei anderen Formmaschinen durch Luftaufschlag sind diese beiden Einrichtungen, Schießglocke und Sandtrichter, auf einer Drehwelle montiert, welche die beiden obengenannten Stellungen dieser Einrichtungen bezüglich der Formeinheit bestimmt.

Andererseits, auch bezüglich des Modellplattenträgers, gibt es Maschinen, bei denen dieses Element auf einem in alternativer Richtung verfahrbaren Wagen montiert ist; bei anderen Maschinen aber ist dieses Element auf einer Drehwelle montiert, so daß es in jedem Falle zwei Plattenträger gibt: der eine gehört nämlich der Formeinheit, während der andere eine gleichzeitige Durchführung der beiden Arbeitsgänge zur Entnahme der bereits geformten Sandform und gegebenenfalls zum Ersetzen des Modells ermöglicht.

Sonst weisen die herkömmlichen Maschinen der anfangs erwähnten Art einen Aufbau zur Entladung der Schießglocke auf, der folgendermaßen aussieht: Unmittelbar über den Diffusor bzw. dem Blechabweiser befindet sich ein zylindrischer Hals, auf dem normalerweise eine sich in einer imaginären, zur Glockenachse senkrechten Ebene befindliche Membran sitzt, die gegen ihren Sitz gepreßt wird und somit die Verbindung zwischen der Glocke und dem Formenbereich, durch den in eine auf der Membran gestaltete Kammer eindringenden Druck, unterbricht, so daß eine Ausschaltung dieses Druckes, der höher als der in der Kammer bestehende Druck ist, die schlagartige Öffnung der Membran und somit auch die schlagartige Entladung des Glockeninhalts auf den Formenbereich verursacht.

Diese Lösung bedingt jedoch, daß die Verbindung zwischen Glocke und Diffusor zwangsläufig im Kreisumfang dieser Teile erfolgt und dabei eine zweifache Richtungsablenkung stattfindet, so daß die Druckluft zuerst nach unten, im Umfangsbereich der Glocke, dann nach oben zur Membran und schließlich nochmals nach unten durch den Diffusor fließt. Ein solcher labyrinthischer Verlauf bedeutet aber einerseits einen Ladungsverlust und andererseits, daß der Lufteinschlag hauptsächlich auf den mittleren Bereich der die Form bildenden Sandmasse wirkt, wobei der Lufteinschlag wesentlich im Umfangsbereich ist, aber vor allem in den Formecken, also gerade dort, wo die Form fester sein sollte, weil die Form an diesen Stellen für deren Handhabung gepackt wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den maschinentechnischen Aufwand zu veringern und die Funktionsfähigkeit der Formmaschine zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Formmaschine durch Luftaufschlag, die einen senkrecht verfahrbaren Tisch aufweist, auf dem zwei unter sich auf einer Drehwelle entgegengesetzt aufgesetzte Modellplattenträger alternativ zum Einsatz kommen, und einen gleich darauf angeordneten Formkasten, anschließend einen Rahmen und zuletzt einen Diffusor bzw. Blechabweiser haben, so daß alle diese Bauelemente eine zugängliche Form kammer zusammenstellen, die während des Luftaufschlags luftdicht geschlossen ist und sonst durch Absenken des Tisches zur Entnahme der Sandform und gegebenenfalls zum Ersetzen der Modellplatte auseinandergebaut werden kann, wobei ein Sandbeschickungstrichter und eine den Luftaufschlag herstellende Schießglocke auf die Formkammer wirken, zu schaffen, bei der der Sandtrichter und die Schießglocke keine Bewegungsantriebssysteme benötigen und die Verdichtung der Sandform gleichmäßig in ihrer ganzen Fläche erfolgt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Sandtrichter und die Schießglocke feststehende Bauelemente sind, die mit dem Maschinengestell, vorzugsweise über den Diffusor selbst, fest verbunden sind, wobei der Sandtrichter axial innerhalb der Schießglocke eingebaut wird, so daß beide Bauelemente unmittelbar und gleichzeitig mit der Aufschlagkammer verbunden sind, und zwar der Sandtrichter über eine mittlere runde Öffnung und die Schießglocke über eine ringförmige, die erste ummantelnde Öffnung.

Gemäß dieser Lösung sind die Schießglocke und der Sandbeschickungstrichter unter sich koaxial gekoppelt, das heißt, der Entladungshals des Sandtrichters ist innerhalb der Luftglocke eingebaut. Dadurch haben diese Elemente nicht mehr deren herkömmliche Beweglichkeit und werden nun feststehend. Dank deren spezifischen Lage können diese Elemente alternativ betrieben werden, ohne daß sie dafür ihre Stellung wechseln müssen, weil beide dem Formbereich entgegengesetzt sind. Es ist lediglich ein Verschließen der Mündung des Sandbeschickungstrichters während der Schießphase der Glocke erforderlich. Im Bereich des die Sandtrichtermündungsöffnung ummantelnden Diffusors, der den Ausgangshals für die von der Schießglocke kommende Luft, zusammen mit dem Sandtrichter, bestimmt, wird ein rohrförmiges, koaxial zum Diffusor und mit diesem an dessen Rändern verbundenes Membranventil angebracht, auf das ein vom entsprechenden Ventil gesteuerter Luftdruck von außen wirkt, der es gegen einen Umfangssitz, der wiederum an der Außenseite des Sandtrichters angeordnet ist, verformt bzw. nicht verformt, damit das Ventil den Luftdurchgang von der Schießglocke in die Formkammer schließt bzw. nicht. Der Diffusor weist eine ringförmige Aufnahmenut in dessen Umfang und übereinstimmend mit dem Bereich, wo das Membranventil angebracht wird, auf, so daß die Membran in der erwähnten Nut aufgenommen wird und mit deren Rändern an den Diffusor mit Hilfe aufgeschraubter Ringe befestigt wird, während die Druckluftleitung zur Steuerung des Membranventils in den Boden der Aufnahmenut mündet.

Wie dargelegt, sieht die Erfindung vor, daß der Verschluß der Schießglocke, unter Beibehaltung seiner herkömmlichen Funktionsart, aus einem Ring besteht, der sich nicht mehr, wie üblich, axial, sondern radial verformt und im Umfangsbereich des zylindrischen Halses der Schießglocke, und zwar zur Kopplung der Glocke an den Diffusor, aufgesetzt wird. Wenn dieser Ring sich durch die Wirkung des in eine ihm ummantelnde Ringkammer zugeführten Luftdrucks verformt, drückt er auf einen ebenfalls ringförmigen, außerhalb des Entladungshalses des Sandtrichters vorgesehenen Sitz und verschließt luftdicht die Schießglocke, in der Zeit, wenn der auf den Umfang des erwähnten Ringes wirkende Druck unterbrochen wird, läßt dieser Ring den zwischen der Glocke und dem Sandtrichter bestehenden ringförmigen Raum frei, d. h. offen, so daß zwischen der Glocke und dem Lufteinschlagsbereich auf der Sandmasse eine geradlinige Bahn entsteht, nämlich ohne Hindernisse, die den Luftaufschlag durch einen Ladungsverlust schwächen könnten. Dabei ist der Luftaufschlag hauptsächlich zu dem Umfangsbereich der Sandform gerichtet, so daß dort Diffusoren bzw. Blechabweiser vorgesehen werden müssen, damit die Luft sich gleichmäßig verteilt und der Lufteinschlag auch in den Mittelbereich der Formsandmasse gelangt.

Die vorgeschlagenen Verbesserungen lösen die beschriebene Problematik in jeder Hinsicht zur vollen Zufriedenheit und ermöglichen eine wesentliche Vereinfachung der Maschine, wie bereits oben erwähnt, sowie eine verbesserte funktionelle Konstruktion derselben, der Lufteinschlag erfolgt hier mit einem kleineren Ladungsverlust und in besseren Arbeitsbedingungen, denn der Lufteinschlag wirkt nämlich nicht nur auf den Mittelbereich der Sandmasse, sondern auch und insbesondere auf deren Umfangsbereich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt in teilweiser Darstellung die erfindungsgemäße Formmaschine.

Aus der beiliegenden Figur ist zu entnehmen, daß eine erfindungsgemäß gebaute Maschine, wie jede herkömmliche Maschine dieser Art, aus einem Tisch 1 besteht, der in senkrechter Richtung durch einen hydraulischen bzw. pneumatischen, auf dem entsprechenden Gestell 3 eingebauten Zylinder 2 verschiebbar ist, und einen Modellplattenträger 4 auf seiner oberen Fläche aufnimmt, wobei außerhalb des Tisches 1 ein weiterer identischer Modellplattenträger 4' auf einer Drehwelle 5 in diametral entgegengesetzter Lage bezüglich des ersten Trägers 4 vorhanden ist, so daß, während ein Plattenträger dem Tisch gegenübersteht und an der Herstellung einer Form teilnimmt, der andere außenstehende Plattenträger die gleichzeitige Entnahme der soeben fertigen Sandform und gegebenenfalls das Ersetzen der entsprechenden Modellplatte durch eine neue ermöglicht. In einer höheren Ebene über dem Tisch 1 befindet sich der herkömmliche Formkasten 5', darüber der auch herkömmliche Rahmen 6 und über diesen der Diffusor oder Blechabweiser 7, auf den die Schießglocke und der Sandtrichter wirken sollen. Der Rahmen 6 und der Diffusor 7 sind in geeigneter Weise an dem Gestell 3, d. h. an der festen Maschinenstruktur, steif befestigt, während der Kasten 5' und einer von beiden Modellplattenträgern 4; 4' sich an die ersteren, wenn der Tisch 1 angehoben wird, ankoppeln und somit eine dichte Kammer bilden, oder sonst sich davon trennen und nach unten fahren, damit auch der Modellplattenträger 4 schwenken und durch die Modellplattenträger 4' ersetzt werden kann oder umgekehrt. Ausgehend also von dieser grundsätzlichen herkömmlichen Struktur, zeichnet sich ein Merkmal der Erfindung dadurch aus, wie aus der Figur entnommen werden kann, daß der Sandtrichter 8 innerhalb der Schießglocke 9 axial angeordnet ist. Die Schießgiocke 9 erhält damit eine ringförmige Ausgestaltung, so daß sowohl die Mündung des Sandtrichters 8 wie die der Schießglocke 9 ständig dem Diffusor 7 entgegenstehen. Diese beiden Elemente also, der Trichter und die Glocke, sind fest an dem Gestell der Maschine angebracht, und zwar über dem Diffusor 7, anstatt beweglich zu sein, sei es durch alternative Verschiebung derselben oder durch Drehen auf der Vertikalwelle, wie in den herkömmlichen Maschinen dieser Art. Andererseits sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß zwischen dem unteren Außenbereich des Trichters 8 und dem auch unteren Außenbereich der Schießglocke 9 ein zylindrischer, ringförmiger Hals 10 zustande kommt, der koaxial mit der Glocke 9 und dem Trichter 8 selbst und auch koaxial mit der vom Kasten 5', dem Rahmen 6 und dem Blechabweiser 7 bestimmten Formkammer ist.

In diesem ringförmigen Hals 10, nämlich an der Außenfläche des Trichters 8, wird ein ebenfalls ringförmiger Ventilsitz 11 angebracht und ihm gegenüber, d. i. in der Innenseite der entsprechenden Stelle der Glocke 9, wird eine ringförmige Aufnahmenut 12 für ein rohrförmiges Membranventil 13 vorgesehen. Das Membranventil 13 wird mit seinem Rand an der Aufnahmenut 12 mit Hilfe der beiden Ringe 14 und 14' mit den entsprechenden Halteschrauben 15 befestigt, wobei eine Leitung 16 für die Zuführung der Druckluft, versehen mit einem Steuerventil 17, bis zum Ende der Aufnahmenut 12 gelangt, so daß, wenn der in die Aufnahmenut 12 eindringende Druck höher als der in der Schießglocke 9 bestehende Druck ist, sich die Membran des Membranventils 13 verformt, bis sie die in der Figur gezeichnete Stellung 13' erreicht, wobei sie auf den Ventilsitz 11 wirkt und demnach die Verbindung zwischen der Glocke 9 und dem Diffusor 7 schließt. Wenn das Steuerventil 17 dagegen schließt und der an der Außenseite dieses Membranventils 13 bestehende Druck abgebaut wird, geht die Membran in die nicht wirkende Aufnahmestellung innerhalb der Aufnahmenut 12 zurück, und der Hals 10 wird praktisch vollkommen frei und offen. Somit können sofort eine sprunghafte Luftentladung in der Formkammer entstehen und der dadurch bedingte Luftaufschlag gegen die Sandmasse erfolgen, und zwar einerseits überhaupt ohne Ladungsverlust, weil der Luftweg vollkommen geradlinig ist, und andererseits, indem der Luftaufschlag nicht nur auf den Mittelbereich der Sandfläche, sondern auch und insbesondere auf den Umfangsbereich derselben wirkt, d. h. auf die Randbereiche der herzustellenden Form, wo eine gute Sandverdichtung notwendig ist, da diese Bereiche dann für die Handhabung der Form in Anspruch genommen werden. Als Ergänzung der beschriebenen Aufbauform soll der Sandtrichter 8 selbstverständlich mit einem geeigneten Verschlußmittel versehen werden, der ein eventuelles Druckabsinken in der Maschine durch den Sandtrichter, beim Ablassen der in der Schießglocke 9 enthaltenen Druckluft, verhindert, wobei der Sandtrichter selbst später als Druckentlastungsmittel für die vom Kasten, Rahmen und Diffusor bestimmte Formkammer verwendet werden kann. Es kann aber auch eine Sonderleitung mit dem jeweiligen Druckentlastungsventil dafür vorgesehen werden, die vorzugsweise und zweckmäßig unmittelbar nach dem Membranventil, d.h. unter diesem und in dem Diffusor selbst, verlegt werden soll, gleich wie die Steuerleitung des erwähnten Membranventils, da der Diffusor 7, wie in der Zeichnung dargestellt, zusammen mit der Schießglocke selbst, an der Ausgestaltung des Halses 10 zur Verbindung der Glocke mit dem Formbereich teilnimmt, indem er um den Sandtrichter 8 liegt. Mit dieser Aufbauform wird einerseits, gemäß der Aufgabenstellung der Erfindung, eine Vereinfachung der Maschinenkonstruktion erzielt, indem der Sandtrichter 8 und die Schießglocke 9 hier zwei feststehende Bauelemente sind, welche kein Bewegungsantriebssystem benötigen. Aber andererseits wird auch eine Besserung der Maschinenfunktion ermöglicht, nachdem eine geradlinige Bahn für den Luftstrom zwischen der Schießglocke und dem Formbereich hergestellt wird, weil es erfindungsmäßig keine Ladungsverluste bestimmender Luftrichtungswechsel gibt und die Luftmasse gleichzeitig auf die gesamte Sandfläche der Form einschlägt, das heißt, daß die Verdichtung der Sandform gleichmäßig in ihrer ganzen Fläche erfolgt.

Claims (3)

1. Formmaschine durch Luftaufschlag, die einen senkrecht verfahrbaren Tisch aufweist, auf dem zwei unter sich auf einer Drehwelle entgegengesetzt aufgesetzte Modellplattenträger alternativ zum Einsatz kommen, und einen gleich darauf angeordneten Formkasten, anschließend einen Rahmen und zuletzt einen Diffusor bzw. Blechabweiser haben, so daß alle diese Bauelemente eine zugängliche Form kammer zusammenstellen, die während des Luftaufschlags luftdicht geschlossen ist und sonst, durch Absenken des Tisches zur Entnahme der Sandform und gegebenenfalls zum Ersetzen der Modellplatte auseinandergebaut werden kann, wobei ein Sandbeschickungstrichter und eine den Luftaufschlag herstellende Schießglocke auf die Form kammer wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Sandtrichter (8) und die Schießglocke (9) feststehende Bauelemente sind, die mit dem Maschinengestell (3), vorzugsweise über den Diffusor (7) selbst, fest verbunden sind, wobei der Sandtrichter (8) axial innerhalb der Schießglocke (9) eingebaut wird, so daß beide Bauelemente unmittelbar und gleichzeitig mit der Aufschlagkammer verbunden sind, und zwar der Sandtrichter (8) über eine mittlere runde Öffnung und die Schießglocke (9) über eine ringförmige, die erste ummantelnde Öffnung.

2. Formmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des die Sandtrichtermündungsöffnung ummantelnden Diffusors (7), der den Ausgangshals für die von der Schießglocke (9) kommende Luft, zusammen mit dem Sandtrichter (8), bestimmt, ein rohrförmiges, koaxial zum Diffusor (7) und mit diesem an dessen Rändern verbundenes Membranventil (13) angebracht wird, auf dasein vom entsprechenden Ventil (13) gesteuerter Luftdruck von außen wirkt, der es gegen einen Umfangssitz, der wiederum an der Außenseite des Sandtrichters (8) angeordnet ist, verformt bzw. nicht verformt, damit das Ventil (13) den Luftdurchgang von der Schießglocke (9) in die Form kammer schließt oder nicht.

3. Formmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (7) eine ringförmige Aufnahmenut (12) in dessem Umfang und übereinstimmend mit dem Bereich, wo das Membranventil (13) angebracht wird, aufweist, so daß die Membran in der erwähnten Nut (12) aufgenommen wird und mit deren Rändern an den Diffusor (7) mit Hilfe aufgeschraubter Ringe (14; 14') befestigt wird, während die Druckluftleitung (16) zurSteuerung des Membranventils (13) in den Boden der Aufnahmenut (12) mündet.