DE19621294A1 - Automatische Kerneinlegevorrichtung für Sandguß-Formmaschinen - Google Patents

Description

Sandgußformen zum Gießen von Hohlkörpern bestehen bekannter­ maßen üblicherweise aus einer unteren Formhälfte, einer oberen Formhälfte und einem dazwischen eingelegten Kern.

Die untere und die obere Formhälfte werden üblicherweise in einer gemeinsamen Formmaschine hergestellt, die einen unteren Formkasten, einen oberen Formkasten und eine mittige Modell­ plattenanordnung aufweist.

Der Formkern wird gesondert in einer Formmaschine herge­ stellt.

Nach Herstellung der beiden Formhälften wird der Formkern in die untere Formhälfte eingelegt, bevor die obere Formhälfte auf die untere Formhälfte mit dem darin eingelegten Formkern aufgesetzt wird.

Das Einlegen des Formkerns in die untere Formhälfte erfolgt bisher üblicherweise von Hand.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Kerneinlege­ vorrichtung zu schaffen, die ein schnelles und genaues auto­ matisches Einlegen von Formkernen in Sandgußformen im Rahmen des Arbeitstaktablaufs der Formmaschine für die beiden Form­ hälften ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene und gemäß den Unteransprüchen weiter ausgestaltete automatische Kerneinlegevorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße automatische Kerneinlegevorrichtung arbeitet pneumatisch. Aus einer Einlegematrize wird der Form­ kern mittels Vakuum in eine Aufnahmematrize übernommen, diese wird in der Formmaschine in die Position der Modellplatte ge­ fahren, und der Formkern wird in der noch im unteren Form­ kasten befindlichen unteren Formhälfte durch Wegnehmen des Vakuums und gegebenenfalls durch Druckluftunterstützung eingelegt.

Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß das Aufnehmen des Formkerns aus der Einlegematrize mittels Vakuums und das Halten des Formkerns in der Aufnahmematrize mit dem Vakuum während des Transports der Aufnahmematrize in die Einlege­ position in der Formmaschine trotz der porösen Struktur des Sandformkerns einwandfrei funktioniert.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels zum besseren Verständnis in näheren Einzelheiten beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Die Fig. 1 bis 6 eine mit einer automatischen Kerneinlegevorrichtung nach der Erfindung ausgestattete Form­ maschine in sechs aufeinander­ folgenden Betriebspositionen während des automatischen Kern­ einlegevorgangs, wobei die Zeichnungen sehr schematisch gehalten sind und nur das zur Erläuterung der Erfindung wesentliche zeigen.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 der Aufbau der Formmaschine und der automatischen Kerneinlegevorrichtung in ihrem wesent­ lichen Aufbau beschrieben.

Die Formmaschinen 10 weist folgende Komponenten auf: einen unteren Formkasten 11, einen oberen Formkasten 12, einen Modellplattenträger 13, eine untere Modellplatte 14 und eine obere Modellplatte 15.

Der untere Formkasten 11 und der obere Formkasten 12 sind je­ weils vertikal zu der jeweiligen Modellplatte hin bzw. von dieser weg beweglich. Die Einrichtungen zum Einschießen des Sandes in die Formkästen und zum Herstellen der unteren und oberen Formhälften im übrigen sind an sich bekannt und nicht weiter dargestellt.

Der Modellplattenträger 13 ist quer verschiebbar.

Die automatische Kerneinlegevorrichtung 20 weist eine Ein­ legematrize 21 mit einer Matrizenplatte 22 und eine Auf­ nahmematrize 23 mit einer Matrizenplatte 24 auf.

Die Einlegematrize 21 ist vertikal verfahrbar neben der Form­ maschine 10 angeordnet. Die Aufnahmematrize 23 ist am Modell­ plattenträger 13 der Formmaschine angeordnet und befindet sich, wenn die Formplatten 14 und 15 sich in ihrer Betriebs­ position in der Formmaschine befinden, exakt über der Ein­ legematrize 21.

Die Matrizenplatte 22 der Einlegematrize 21 stellt einen genauen Negativabdruck der unteren Modellplatte 14 und die Matrizenplatte 24 der Aufnahmematrize 23 einen genauen Negativabdruck der oberen Modellplatte 15 dar. Die Herstel­ lung der Matrizenplatten 22 und 24 erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß in diesen Platten die Konturen zunächst grob abge­ formt und in den so gebildeten, jeweils etwas größeren Hohl­ raum eine aushärtende Masse eingefüllt wird, in welcher dann der jeweilige exakte Negativabdruck von der unteren bzw. der oberen Modellplatte eingeformt wird, wobei hierzu die in den Modellplatten befindlichen Paßelemente benutzt werden.

Die Matrizenplatte 24 der Aufnahmematrize 23 ist außerdem mit Pneumatikbohrungen bzw. Pneumatikkanälen 25 versehen. Im übrigen sind die Einrichtungen zur Vakuumbeaufschlagung oder Druckluftbeaufschlagung der Aufnahmematrize 23 nicht darge­ stellt.

Nunmehr wird anhand der Fig. 1 bis 6 die Funktionsweise der automatischen Kerneinlegevorrichtung in ihren wesentlichen Grundzügen beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Ausgangsposition. Die Modellplatten 14 und 15 befinden sich noch in der Formmaschine. Die untere und die obere Formhälfte sind im unteren Formkasten 11 bzw. im oberen Formkasten 12 fertiggestellt. Der untere Formkasten 11 und der obere Formkasten 12 sind von den Modellplatten 14, 15 abgesenkt, bzw. angehoben. Die Einlegematrize 21 befindet sich in abgesenkter Position. In die Matrizenplatte 22 sind, während in der Formmaschine 10 die obere und untere Form­ hälfte hergestellt worden sind, Formkerne K eingelegt worden. Zu diesem Einlegen (von Hand) der Formkerne K in die Einlege­ matrize 21 stand reichlich Zeit zur Verfügung, während in der Formmaschine 10 die beiden Formhälften hergestellt worden sind. Unmittelbar nach der Fertigstellung der Formhälften erfolgt nun das automatische Einlegen der in der Einlege­ matrize 21 befindlichen Formkerne K in die untere Formhälfte in unteren Formkasten 11.

Dazu wird die Einlegematrize 21 an die Aufnahmematrize 23 hochgefahren. Die beiden Matrizenplatten 22 und 24 stehen einander paßgenau gegenüber. Die in der Einlegematrize 21 liegenden Formkerne K liegen nun auch in den Hohlräumen der Matrizenplatte 24 der Aufnahmematrize 23. Diese Position ist in Fig. 2 dargestellt.

In der Aufnahmematrize 23 wird nun ein Vakuum angelegt, das über die Pneumatikkanäle bzw. Pneumatikbohrungen 25 die Kerne K aus der Einlegematrize 21 ansaugt und festhält. Nach der so erfolgten Übernahme der Kerne K aus der Einlegematrize in die Aufnahmematrize 23 fährt nun die Einlegematrize 21 leer nach unten in die Ausgangsposition zurück. Diese Position (Kerne K von der Aufnahmematrize 23 übernommen, Einlegematrize 21 in die Ausgangsposition zurückfahren) ist in Fig. 3 dargestellt.

Als nächstes wird nun die Aufnahmematrize 23 in die Formma­ schine eingefahren. Da die Aufnahmematrize 23 am Modell­ plattenträger 13 befestigt ist, erfolgt dieses Einfahren im Zuge der Modellplattenträgerbewegung zusammen mit deren Aus­ fahren aus der Formmaschine. Die Endposition der Aufnahme­ matrize in der Formmaschine entspricht seitlich und höhen­ mäßig exakt der Lage der unteren Modellplatte 14, die zuvor von der Modellplatte in der Formmaschine eingenommen wurde. Die nach unten aus der Aufnahmematrize herausragende Kontur der in der Aufnahmematrize gehaltenen Kerne K entspricht also exakt der ursprünglichen Position der Paßelemente der unteren Modellplatte 14. Diese Position ist in Fig. 4 dargestellt.

Nunmehr wird der untere Formkasten 11 in seine der Formposi­ tion bei der Herstellung der unteren Formhälfte entsprechende Aufnahmeposition nach oben an die in der Formmaschine befind­ liche Aufnahmematrize herangefahren. In dieser Position wird das bisher an die Aufnahmematrize angelegte Vakuum entspannt bzw. weggenommen, um die Kerne K loszulasen und in die untere Formhälfte im unteren Formkasten 11 abzulegen. Das Ablegen der Kerne kann auch dadurch unterstützt werden, daß statt des bisher anliegenden Vakuum nunmehr ein Überdruck angelegt wird, der die Kerne aus der Aufnahmematrize herausdrückt. Diese Position ist in Fig. 5 dargestellt.

Nach der erfolgten Ablage der Kerne in die untere Formhälfte wird nun der untere Formkasten 11 wieder nach unten in seine Ausgangsstellung zurückgefahren. Diese Position ist in Fig. 6 dargestellt.

Damit ist der automatische Kerneinlegezyklus beendet. Es kann nun die obere Formhälfte auf die untere Formhälfte aufgesetzt werden, womit die Form einschließlich eingelegten Kern fer­ tiggestellt ist und der Guß erfolgen kann. Die Modellplatten werden durch entsprechende Bewegung des Modellplattenträgers 13 wieder in die Formmaschine eingefahren, wobei gleichzeitig die Aufnahmematrize 23 in ihre Ursprungsposition über der ab­ gesenkten Einlegematrize 21 zurückgefahren wird. Der nächste Fertigungszyklus der unteren und oberen Formhälften kann nun beginnen, und während dessen Ablauf werden die nächsten Kerne K in die Einlegematrize 21 eingelegt, um sodann nach Fertig­ stellung der beiden Formhälften wiederum automatisch nach dem eben beschriebenen Zyklus in die untere Formhälfte eingelegt zu werden.

Bei der erfindungsgemäßen automatischen Kerneinlegevorrich­ tung erfolgt die Übergabe der zunächst in die Einlegematrize eingelegten Kerne automatisch und exakt lagedefiniert. Die automatische Übergabe bzw. das automatische Einlegen in die fertig gestellte untere Formhälfte erfolgt maschinell und somit schnell und exakt innerhalb einer vorgegebenen Takt­ zeit, während das vorausgehende Einlegen der Kerne in die Einlegematrize ohne Hast geschehen kann. Damit kann ein wesentlich verbesserter, beschleunigter und störungsfreier Fertigungszyklus der Sandformen mit eingelegten Formkernen erreicht werden. Das automatische Einlegen der Kerne ist unabhängig von Anzahl, Lage und Form der Kerne in einer Ein­ fach- oder Mehrfachgießform möglich.

Claims (6)

1. Automatische Kerneinlegevorrichtung für Sandguß-Form­ maschinen, die einen unteren Formkasten (11) und einen oberen Formkasten (12) und dazwischen eine an einem Modellplatten­ träger (13) angeordnete Modellplattenanordnung (14, 15) auf­ weisen, mit:

• a) einer neben der Formmaschine (10) angeordnete bzw. anzu­ ordnende Einlegematrize (21) mit einer Matrizenplatte (22), die eine Mulde zum Einlegen eines Formkerns (K) aufweist, wobei die Mulde form- und positionsrichtig einer zur Aufnahme des Formkerns (K) vorgesehenen Mulde in der im unteren Form­ kasten (11) herzustellenden unteren Formhälfte entspricht,
• b) einer oberhalb der Einlegematrize (21) angeordneten Auf­ nahmematrize (23) mit einer Matrizenplatte (24), in welcher eine nach unten offene Mulde gebildet ist, die positions- und formrichtig der zur Aufnahme des Formkerns (K) dienenden Mulde in der im oberen Formkasten (12) herzustellenden Form­ hälfte entspricht und zur Aufnahme des nach oben über die Matrizenplatte (22) der Einlegematrize hinausragenden Teils des Formkerns (K) dient,
• c) einer der Aufnahmematrize (23) zugeordneten Pneumatikein­ richtung zum wahlweisen Anlegen eines Vakuums an die in der Matrizenplatte (24) gebildete Mulde über entsprechende Pneu­ matikbohrungen bzw. Pneumatikkanäle (25), und
• d) einem Mechanismus zum gegenseitigen Heranfahren von Ein­ legematrize (21) und Aufnahmematrize (23), zum Einschalten des Vakuums an der Aufnahmematrize zwecks Übernahme eines Formkerns (K) aus der Einlegematrize in die Aufnahmematrize, sowie zum Transport der Aufnahmematrize in eine oberhalb der fertiggestellten unteren Formhälfte befindliche Position und zum gegenseitigen Heranfahren der fertiggestellten unteren Formhälfte und der Aufnahmematrize und zum Abschalten des Vakuums zwecks Ablegens des von der Aufnahmematrize gehaltenen Formkerns (K) in der Mulde der unteren Formhälfte.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmematrize (23) am Modellplattenträger (13) der Formmaschine (10) angeordnet ist und gemeinsam mit der Form­ plattenanordnung (14, 15) horizontal verfahrbar ist, um die Aufnahmematrize in eine der Formplattenanordnung entspre­ chende Position in der Formmaschine zu bringen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegematrize (21) vertikal unter der Aufnahmema­ trize (23) in deren aus der Formmaschine ausgefahrener Posi­ tion angeordnet und vertikal nach oben an die Aufnahmematrize heranfahrbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pneumatikeinrichtung außerdem eine wahlweise Druckluftbeaufschlagung der Mulde der Matrizen­ platte (24) der Aufnahmematrize (23) zum Ablegen eines Form­ kerns (K) in der unteren Formhälfte ermöglicht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Matrizenplatten (22, 24) von Einlege­ matrize (21) und Aufnahmematrize (23) jeweils mehrere Mulden zum gleichzeitigen automatischen Einlegen mehrerer Kerne in eine Ein- oder Mehrfachanordnung unterer Formhälften auf­ weisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kerneinlegevorrichtung taktmäßig im Zuge des Arbeitszyklus der Formmaschine (10) betreibbar ist.