Die Erfindung betrifft eine Formmaschine zur Herstellung von kastengebundenen Sandformen, unter Verwendung eines aus Ober- und 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 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 eine entsprechend lange Zeit für ein vorteilhaftes, zeitgedehntes und feindosierendes Sandeinfüllen in den Formkasten zur Verfügung stehen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem in kompakter Bauweise innerhalb eines Maschinengerüstes vier geradlinig hintereinander liegende Stationen in Reihe mit der Formkastentransportbahn angeordnet werden, wobei in der 1. Station der Füllrahmen auf den Formkasten aufgelegt wird, in der 2. Station das Modell unter den Formkasten gehoben wird und die so komplettierte Formeinheit mit Formsand gefüllt wird, in der 3. Station das Verdichten und das Entformen erfolgt und in der 4.Station der Füllrahmen vom Formkasten abgenommen und durch einen Querwagen zur Hinterseite der Formmaschine transportiert wird und von dort über eine Rollenbahn und über einen zur Station 1 gehörenden Querwagen wieder zur 1. Station zurück gebracht wird. Dabei erfolgt das Takten von Station zu Station zusammen mit Formkastentransport der Formlinie, während gleichzeitig das ausgesenkte Modell auf einer unterhalb der Formkastentransportbahn liegenden Ebene von der 3. Station zur 2. Station zurück transportiert wird. Im weiteren gehört zur erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe, daß der Formkasten nur geringfügig aus seiner Lage auf der Transportrollenbahn angehoben werden muß, um in die jeweilige Arbeitsposition "Sandeinfüllen in den Formkasten" (Station 2) bzw. "Verdichten" (Station 3) zu gelangen. Das Gleiche gilt auch für den Transport des Formkastens von der 2. zur 3. Station, wobei der Formkasten auf der Modellplatte aufliegend nur geringfügig aus seiner Lage auf der Transportrollenbahen abgehoben wird.

Hinsichtlich des zeitgedehnten, feindosierenden Sandeinfüllens in den Formkasten wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Formsand innerhalb einer bestimmten Zeit kontinuierlich über ein Transportband und über einen mehrstufigen Aeratorsatz in den Formkasten eingefüllt wird, wobei der Aeratorsatz in einem Gehäuse bzw. Sandführungetrichter angeordnet ist, welcher beim Sandeinfüllen dicht auf dem Füllrahmen aufsitzt und welcher annähernd den gleichen Innenquerschnitt aufweist wie der Formkasten und wobei im besonderen über Schlitzdüsen in der Modellplatte ein Luftstrom angesaugt wird, der an der Oberseite des Gehäuses bzw. Sandführungstrichters über ein Sieb ungehindert und ohne Unterdruckbildung eintreten kann und der mit dem fallenden Formsand durch das Gehäuse nach unten fließt und dabei eine allmählich ansteigende und gleichmäßige Füllung aller Modellpartien und sensibler Modelltaschen sicherstellt.

Die erfindungsgemäße Formmaschine weist eine Reihe von erheblichen Vorteilen auf, die in der Folge beschrieben werden.

Durch das Ablegen und Aufnehmen der Füllrahmen in den beiden Außenstationen 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter über eine Kurzhubvorrichtung nach ca.15mm Hub kraftachlüssig auf den Füllrahmen aufgesetzt. Durch das Anheben des Formkastens wird der Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Sandfülltrichters 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 erfindungsgemaßen 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichters 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 Sandführungstrichter 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 Ausschnitt aus einer Formanlage mit einem Beispiel, wie die erfindungsgemäße Formmaschine in eine Formanlage integriert werden kann, dargestellt in drei Schritten.

Fig.7a

Grundstellung der Formanlage vor Beginn des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Oberkasten in der Verdichtungsstation

Fig.7b

Stellung der Formanlage nach der ersten Hälfte des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Unterkasten in der Verdichtungsstation.

Fig.7c

Stellung der Formanlage nach der zweiten Hälfte des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Oberkasten in der Verdichtungsstation. Danach folgt wieder die Grundstellung.

Fig.8

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 Sandfülltrichters 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 Sandführungstrichter 22 ist vom Füllrahmen 5b abgehoben, wobei sich die Unterkante des Sandfülltrichters 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 Sandführungstrichters 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 22 ist innen mit Teflon 38 ausgekleidet, um ein Anbacken des Formsandes zu vermeiden. Innerhalb des Sandführungstrichters 22 ist ein dreistufiger Aeratorsatz 39 angeordnet, dessen Achsen in außen am Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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.8) synchron bewegt. Das Hebelsystem lagert in den beiden Lagersäulen 45. Der Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichters 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 Sandführungstrichters durch die drehenden Aeratoren zu vermeiden, wird der Sandführungstrichter 22 in seiner oberen und unteren Arbeitsposition kraftschlüssig eingespannt. Der pneumatische Hubzylinder 44 hat dazu entsprechende Hubreserve, so saß der Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 22 an der Oberseite sanddicht mit einem Sieb 57 (Fig.1) abgedeckt, so daß der angesaugte Luftstrom ungehindert in den Sanführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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, das daß 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 Sandführungstrichter 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 Exzententerbolzen 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.1,4 u.7) werden die über ihre Stoßbolzen 14 aneinanderliegenden Formkästen 4 von einem Transportzylinder 91 (Fig.7) 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 rechzeitig gestoppt wird. Nach dem Zentrieren der Formkästen wird der Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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 Schlitzdü-sen 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 Sandführungstrichter 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 Sandführungstrichter 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, 6, und 7. 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 u.7) der Formanlage, womit die leeren Palettenwagen von der Formkastentrennstation 69 (Fig.7) zur Formkastenzulegestation 70 (Fig.7) 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.8 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.7) 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 OberkastenModellplatte 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 Formaaschine 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.8 und in Fig.4 dargestellt. Fig.8-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.8) 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.8, 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 (Fig.7b) 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.

Die Figuren 7a,7b und 7c zeigen ein Beispiel, wie die erfindungsgemäße Formmaschine in einer Formanlage integriert werden kann. Die Fig.7a zeigt die Grundstellung der Formanlage und der Formmaschine vor Beginn des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Oberkasten in der Verdichtungsstation "C". Die Fig.7b zeigt die Stellung der Formanlage nach der ersten Hälfte des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Unterkasten in der Verdichtungsstation "C". Die Fig.7c zeigt die Stellung der Formanlage nach der zweiten Hälfte des Formkastentransportes in der Achse "X" mit einem Oberkasten in der Verdichtungsstation "C". Die nächste Darstellung wäre wieder die Grundstellung gemäß Fig.7a.

Ausgehend von der schnellen Taktfolge der erfindungsgemäßen Formmaschine und der daraus resultierenden schnellen Taktfolge der Formkastentransporte 13 (Fig.1 u.7), sind weitere Maßnahmen erforderlich, um diese schnelle Taktfolge der Formkastentransporte 13 auch im Bereich der Formanlage zu ermöglichen. Hierzu werden zunächst die bekannten Doppel-Übersetzgeräte 69 und 70 eingesetzt, wobei das Gerät 69 ein Formkasten-Trenn-Übersetzgerät ist und das Gerät 70 ein Formkasten-Zulege-Übersetzgerät. Die Doppelfunktion besteht darin, daß innerhalb von zwei Teilungen gleichzeitig ein Oberkasten und ein Unterkasten von bzw. zur Palettenbahn 68 übergesetz wird, wobei beim Gerät 69 der Oberkasten vom Unterkasten (Trennen) und der Unterkasten von der Palette abgenommen wird, während beim Gerät 70 der Oberkasten auf den Unterkasten (Zulegen) und der Unterkasten auf die Palette abgelegt wird. Für die Geräte 69 und 70 sowie für die Palettenbahn 68 steht somit die doppelte Formmaschinentaktzeit zur Verfügung. Im Bereich des Trenn-Übersetzgerätes 69 ist der Transportzylinder 91 angeordnet und im Bereich des Zulege-Übersetzgerätes 70 ist die Doppelbremseinheit 92 für den Formkastentransport 13 (Fig.1 u.7) angeordnet. Die Geräte 69 und 70 sind so ausgelegt, daß sie unabhängig vom Formkastentransport 13 arbeiten können. Das Trenn-Übersetzgerät arbeitet dabei soweit, daß es mit einem Oberkasten und einem Unterkasten über den Transportzylinder 91 fährt, so daß die beiden Formkästen in der Formlinie "X" abgelegt werden können, sobald der Transportzylinder 91 nach einem durchgeführten Formkastentransport 13 wieder zurückgefahren ist. Umgekehrt arbeitet das Zulegeübersetzgerät 70 soweit, daß es leer über die Doppelbremseinheit 92 fährt, sodaß es die beiden Formkästen (Oberkasten u. Unterkasten) aufnehmen kann, sobald die Doppelbremseinheit 92 beim Formkastentransport 13 in seine Endlage zurückgeschoben wurde.

Die erfindungsgemäße Besonderheit des Formkastentransportes 13 besteht darin, daß die Doppelbremseinheit 92 aus den zwei Bremszylindern 92a und 92b besteht, die an ihren Kolbenstangen über das Verbindungsstück 92c miteinander verbunden sind. Jeder der beiden Bremszylinder hat dabei den Hub einer Formkastenteilung. Der Transportzylinder 91 hat dagegen einen Hub von zwei Formkastenteilungen. Der Formkastentransport durch die gesammte Formlinie erfolgt dabei in zwei Abschnitten. Ausgehend von der Fig.7a liegen die Formkästen vor dem zurückgefahrenen Transportzylinder 91 und die Doppelbremseinheit 92 ist ausgefahren. Nach dem Formmaschinentakt und dem Öffnen der Zentrierungen 30 (Fig.1,4 u.7) verschiebt der Transportzylinder 91 die Formkästen um eine Teilung, wobei der Bremszylinder 92a eingeschoben wird und durch seine mechanische Hubbegrenzung die genaue Formkastenteilung des ersten Transportabschnittes fixiert. Diese Stellung entspricht der Fig.7b. Die Formkastenzentrierungen 30 fahren wieder ein und zentrieren die Formkästen. Der Transportzylinder 91 wurde dabei in Kombination mit dem Bremszylinder 92a stoßfrei abgebremst und wieder wenige Millimeter zurückgezogen, um ein ungehindertes Zentrieren der Formkästen zu ermöglichen. Nach dem Zentieren wird der Transportzylinder 91 wieder mit einer sehr geringen Kraft gegen den Formkasten gefahren, damit er bei der nächsten Transporthälfte kein Tothub durchfahren muß. Die Anlegekraft ist dabei so gering, daß die Formkastenzentrierung 30 nicht beeinträchtigt wird. Wiederum nach einem Formmaschinentakt und nach dem Öffnen der Formkastenzentrierung 30 verschiebt der Transportzylinder 91 die Formkästen um die nächste Teilung, wobei der andere Bremszylinder 92b eingeschoben wird, der auch wieder durch seine mechanische Hubbegrenzung die genaue Formkastenteilung des zweiten Transportabschnittes fixiert. Der Transportzylinder 91 wurde auch dabei in Kombination mit dem Bremszylinder 92b stoßfrei abgebremst. Diese Stellung entspricht dann der Fig.7c. Die Formkastenzentrierungen 30 fahren wieder ein und zentrieren die Formkästen. Der Transportzylinder 91 fährt zurück und danach werden zwei neue Formkästen von dem Trenn-Übersertzgerät 69 in der Formlinie "X" abgelegt. Gleichzeitig werden die Formkästen vom Zulege-Übersetzgerät 70 aus der Formlinie "X" herausgehoben, wonach die Doppel-Bremseinheit 92 wieder ausfährt. Die Formanlage befindet sich wieder in Grundstellung und der nächste Doppelzyklus kann beginnen.