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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und Verfahren für Giessereien,
insbesondere Schleudergiess-Maschine (Anlage), sie umfasst eine multifunktionale,
modular aufgebaute Vorrichtung.
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Vorzugsweise
ein Behandlungsmodul, das nach dem bereits erfolgten Giessvorgang
und vor dem nächsten
Giessvorgang folgende Funktionen erfüllt: Entfernen von groben Gussgutresten – Reinigen von
feinen Gussgutresten – Konservierung
mit Trennmittelemulsion der Giessrinne.
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Vorzugsweise
ein Handhabungsmodul, welches die bereitgestellten Kerne aus einem
Magazin in der Kokille übergibt
oder zu einer Kerneinlegevorrichtung präsentiert.
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Vom
Stand der Technik ist seit längerem
bekannt, dass die Technologie der Behandlung der Giessrinnen und
Handhabung der Kerne manuell durchgeführt wird. Dadurch ist der Automatisierungsgrad der
Schleudergiess-Maschine (Anlage) eingeschränkt.
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Aus
der Praxis – insbesondere
bei der Schleudergiess-Maschine (Anlage) mit langer Giessrinne(n)
von zirka 6,8 m – ist
bekannt, dass die Behandlung der Giessrinne (Entfernen von groben
Giessgutresten – Reinigen
von feinen Giessgutresten – Konservierung
mit Trennmittelemulsion) manuell entlang der Giessrinne von einer
bedienenden Person erledigt wird. Für Schleudergiess-Maschine (Anlage) mit
mehreren Giessrinnen oder Behandlungsstellen wird jeweils eine Person
für jede
Giessrinne oder Behandlungsstelle benötigt.
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In
der
DE-AS 1281117 wird
eine Schleudergiess-Maschine (Anlage) beschrieben, die mit zwei Giessrinnen
bestückt
ist, in der die Behandlung der Giesssrinnen manuell erfolgt.
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Die 1 erläutert graphisch
die heutige Vorgehensweise der Behandlung von Giessrinnen. Die Rinne
(22) befindet sich in Betriebsstellung, das bedeutet im
Giessvorgang.
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Die
Rinne (20) befindet sich in Außenbetriebsstellung, das heißt in der
Behandlungsstellung bei der die bedienende Person (Nr. 1) die Giessrinne (20)
behandelt.
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Für jede Behandlungsseite
(Stelle) ist eine Person zur Behandlung erforderlich, da die kurzen Taktzeiten
der Schleudergiess-Maschine (Anlage) in der Regel zirka 35–60 Sekunden
betragen, was einen Wechsel des Bedieners auf eine andere Position unmöglich macht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Behandlungsmodul
dahingehend weiter zu entwickeln, dass die Produktivität – zum Beispiel
einer Schleudergiess-Maschine (Anlage) – sowie die Qualität der Produkte
verbessert wird.
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Das
Problem wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass mehrere Vorgänge gleichzeitig
und ohne Zuhilfenahme von Personen durchgeführt werden.
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Das
Behandlungsmodul ist so konzipiert, dass alle Arbeitsgänge in einem
Zeitblock stattfinden können.
Insbesondere ist das Vibrationsorgan so angebracht, dass die Entfernung
der groben Gussgutreste vorrangig erfolgt. Als Folge sind Reinigungsorgane
für die
Entfernung von feinen Gussgutresten vorgesehen. Zum einen das reinigen
von Seitenwänden
und zum anderen die Reinigung vom Boden der Giessrinne.
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Um
die so eben gereinigte Fläche
der Giessrinne zu konservieren, ist eine nachgeschaltete Sprühbatterie
vorgesehen, die die Hohlfläche
der Giessrinne mit Trennmittelemulsion besprüht.
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Die
Reihenfolge der Organe im Behandlungsmodul und dessen Zusammensetzung
kann prozessbedingt frei gewählt
werden.
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Das
Behandlungsmodul kann die Form der Giessrinne während der Behandlung verfolgen.
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Aus
dem so gestalteten Behandlungsmodul und aus seinen Funktionen heraus,
ergibt sich zwangsläufig
die automatische Handhabung von Kernen.
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Durch
Anbindung der Vorrichtung an einen Manipulator wird wegen Platz-
und Unfallverhütungsvorschriften
(UVV) die Handhabung, insbesondere von Kernen 1 (24)
manuell nicht mehr möglich sein.
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Das
Ersetzen der manuellen Vorgehensweise steht auch in einem Zusammenhang
mit der Verkürzung
der Taktzeiten, was das einsetzen eines Handhabungsmoduls (48)
unentbehrlich wirtschaftlich macht.
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Die
kürzeste
Entfernung zwischen der Kernbeladestellung und Giessrinne-Behandlungsstellung beträgt zirka
6,7 m.
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Der
Greifer ist so konzipiert, dass für eine Familie von Kernen die
automatische Anpassung der Greiforgane (Backen) an Form und Gewicht
erfolgt. Somit erübrigen
sich andere zusätzliche
Funktionen.
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Die
Backen des Greifers sind mit elastischen Kunststoffbelegen bestückt, wodurch
eine Beschädigung
oder Zerstörung
des Kerns (24) verhindert wird.
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Die
Aufnahme des Kerns im Greifer erfolgt formschlüssig, da die Schliesseinheit
des Greifers gegen feste Anschläge
fährt,
wodurch der Kern (24) spannungsfrei aufgenommen wird. Bei
dieser Kombination von Behandlungsmodul (48) und Handhabungsmodul
(50), ergibt sich eine zusätzliche Personalersparnis von ½ Mann
jeder Schleudergiess-Maschine
(Anlage).
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Die
Vorzüge
dieser Erfindung führen
dazu,
die Behandlung der Giessrinne (20) – (Entfernen
von groben Giessgutresten – Reinigen
von feinen Giessgutresten – Konservierung
mit Trennmittelemulsion) und die Handhabung der Kerne ohne Zuhilfenahme von
Personal ausgeführt
werden kann.
eine Vollintegration dieser Vorrichtung und Verfahren in
einer neuen oder bereits existierenden Schleudergiess- Maschine
(Anlage) gewährleistet
wird.
rechnerunterstützende
Steuerung der Behandlung von Giessrinnen (20); 1 Handhabung
des Kerns 1 (24) mit der Verknüpfung an
den Hauptrechner der Schleudergiess- Maschine (Anlage) eine neue Stufe
der Automatisierung des gesamten Prozesses erreicht wird. Eine Freigabe
durch Quittierung von Bedinungspersonal 1 u. 2 1 erübrigt sich.
eine
Modernisierung der existierenden Schleudergiess- Maschine (Anlage)
ohne dessen Umbau und Produktionsausfall möglich ist.
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Durch
eine bestimmte Anordnung der Organe des Behandlungsmoduls kann man
auch die Trennung des Putz (Reinigungsvorgang) vom Sprühvorgang
erreichen.
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Sehr
vorteilhaft ist das auch bei der Schleudergiess-Maschine (Anlage)
für grosse
Nennwerte des Produkts.
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Dabei
ist für
die Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens nicht entscheidend:
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Ob
die Giessvorrichtung mit verschiebbaren oder schwenkbaren Giessrinnen
versehen ist.
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Ob
die Schleudergiess-Maschine (Anlage) eine Kerneinlegevorrichtung
besitzt oder nicht.
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Die
positiven Folgen sind die Optimierung der Taktzeiten, was zu einer
exakten Abstimmung der Abläufe
führt.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht
nur aus den Ansprüchen,
den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern
auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen
dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 Teilansicht
einer Schleudergiess-Maschine (Anlage).
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2 ISO-Darstellung
der Vorrichtung.
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3 Draufsicht
der Vorrichtung.
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4 Zusatz-Darstellung
der Vorrichtung, angebunden an einen Manipulator in Zusammenhang
mit der Behandlungsposition der Giessrinne.
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5 Zusatz-Darstellung
der Vorrichtung, angebunden an einen Manipulator in Zusammenhang
mit einer Giessmaschine (Anlage) in der Kernbeladestellung –
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1
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Zeigt
die Draufsicht eines Bereiches einer Schleudergiess-Maschine (Anlage),
(10), die auch den Stand der Technik darstellt. Die Schleudergiess-Maschine
(Anlage) besteht in diesem Bereich im wesentlichen aus dem fahrbaren
Wagen (12) mit darauf montiertem Aggregate – Mantel
(14) – Kokille
(16) – Kerneinlegevorrichtung
(18) sowie die Giessrinnen (20), (22).
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Die
Zeichnung zeigt die Giessrinne (22), die sich in Betrieb
befindet, wobei gleichzeitig die Giessrinne (20) in der
Behandlungsposition sich befindet. Die Giessrinne(n) ist (sind)
auf einer Giessvorrichtung (26) angebracht. Die Giessrinne(n)
hat (haben) die Möglichkeit
sich um +/– 180
Grad seiner Längsachse
zu drehen. In diesem Fall erfolgt die Behandlung manuell (bedienende
Person Nr. 1).
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Die
Kerneinlegevorrichtung (18) wird diesem Fall – Stand
der Technik – mit
dem Kern (24) manuell bestückt, oder bei schwerem Kern
mit Hilfe einer manuell bestätigten
Hebevorrichtung durchgeführt.
Auf Grund der grossen Entfernungen zwischen Kernbeladestelle und
Rinnenbehandlungsstelle, wie auch durch kurze Taktzeiten der Giessmaschine
(Anlage), werden zirka 1/2 Mann für die Kernhandhabung benötigt, die
bedienende Person Nr. 2 1
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2
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Zeigt
in 3-D-Darstellung einer Vorrichtung vorzugsweise mit dem Behandlungsmodul
(48) und dem Handhabungsmodul (50). Hier sind
folgende Komponenten zu erkennen:
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Behandlungsmodul (48):
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- (20) zu behandelnde Giessrinne.
- (28) Der Vibrator, welcher durch seine Funktion die Entfernung
der groben Gussgutreste bewirkt.
- (30) Reinigungsorgan für die Entfernung von feinen Gussgutresten
von den Seitenwänden
der Giessrinne.
- (32) Reinigungsorgan für die Entfernung von feinen Gussgutresten
vom Boden der Giessrinne.
- (34) Sprühbatterie
zum Sprühen
von der hohlen Seite der Giessrinne mit Trennmittelemulsion.
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Handhabungsmodul (50):
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- (24) Der Kern
- (36) Greifbacken mit dem passenden Belag zum greifen
von zerbrechlichen Teilen wie zum Beispiel Sandkerne.
- (38) Anschläge
zur exakten Begrenzung der Bewegung der Schliesseinheit.
- (40) Schliesseinheit des Greifers.
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3
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Zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung
mit allen Vorzugskomponenten:
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- (28) Der Vibrator, welcher durch seine Funktion
die Entfernung der groben Gussgutreste bewirkt.
- (30) Reinigungsorgan für die Entfernung von feinen Gussgutresten
von den Seitenwänden
der Giessrinne.
- (32) Reinigungsorgan für die Entfernung von feinen Gussgutresten
vom Boden der Giessrinne.
- (34) Sprühbatterie
zum Sprühen
von der Konkaven-Seite der Giessrinne mit Trennmittelemulsion.
- (36) Greifbacken mit dem passenden Belag zum greifen
von zerbrechlichen Teilen wie zum Beispiel Sandkerne.
- (38) Anschläge
zur exakten Begrenzung der Bewegung der Schliesseinheit.
- (40) Schliesseinheit des Greifers.
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4
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Zeigt
die Draufsicht des Bereichs Giessmaschine (Anlage), vorzugsweise
dort wo die erfundene Vorrichtung eingesetzt wird. Insbesondere
in der Behandlungsstelle der Giessrinne. Die Anbindung der Vorrichtung
an einen Manipulator (42) erfolgt über eine übliche ISO-Flansch (44).
Die ganze Einheit, bestehend aus Vorrichtung + Manipulator, kann
sich entlang der Schleudergiess-Maschine (Anlage), bedingt durch
Prozess und den Vorgang, sich auf einer Laufbahn (46) bewegen.
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5
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Zeigt
die Drausicht des Bereichs der Giessmaschine (Anlage), insbesondere
dort wo die erfundene Vorrichtung eingesetzt wird, vor allem in
der Kernbeladestelle.