DE2336688B2 - Verfahren und vorrichtung zum einlegen von kernen in giessformen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlegen von aus Formsand und Bindemittel bestehenden Kernen in Gießformen durch eine zwischen Kern und Gießform erzeugte Relativbewegung.

Das Einlegen von Kernen in Gießformen ist insbesondere bei automatisch arbeitenden Gießerei-Formanlagen mit Problemen verknüpft, da die Kerne durch Erschütterungen, Druckeinwirkung od. dgl. leicht beschädigt und damit unbrauchbar werden. Neben dem Einlegen von Hand, bei dem sich die vorgenannten ungünstigen Einflüsse am leichtesten, jedoch nur mit großem Lohnaufwand vermeiden lassen, ist auch schon versucht worden, die Kerne mit Vakuumsaugern zu halten und in die Form einzuführen. Dieses Verfahren ist jedoch einerseits nicht zuverlässig, da das Kernmaterial porös ist, andererseits ist es mit hohen Investitionskosten verknüpft, da jede Kernform einen individuell angepaßten Saugkopf erfordert.

Es ist weiterhin bekannt, den Unterkasten einer aus Ober- und Unterkasten bestehenden Gießform hängend über eine die Kerne in positionierter Stellung haltenden Kernträgerplatte zu fahren und sie entweder auf die Kernplatte bis zur Anlage abzusenken oder aber die Kernplatte von unten her an den Kasten hochzufahren. Die Kernträgerplatte und der Unterkasten werden dann verklammert und miteinander gewendet. Anschließend wird die Kernträgerplaite nach oben abgehoben und schließlich Unter- und Oberkasten an der Zulegestation zusammengeführt.

Die letztgenannte Anlage arbeitet zwar im automatischen Betrieb zufriedenstellend, jedoch ist sie einerseits wegen der zu wendenden Gewichte bauaufwendig, andererseits kann sie bei dem heute an Bedeutung gewinnenden, kastenlosen Formen nicht verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dessen Hilfe die Kerne ohne großen Bauaufwand automatisch eingelegt werden können. Hierbei sollen insbesondere die Wendevorgänge auf ein Minimum reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfahrensierhnisch dadurch gelöst, daß dem Kern-Formsand ein magnetischer Werkstoff in körniger Form zugegeben, der in herkömmlicher Weise hergestellte Kern im Bereich der Gießform von einer magnetischen Feldkraft hängend erfaßt und von oben bzw. der Seite her in die in der Gießlage befindliche Gießform eingelegt wird.

Da die Kerne aufgrund ihrer Magnetisierbarkeit sehr leicht mit automatisch arbeitenden Vorrichtungen manipuliert werden können, lassen sie sich demzufolge in praktisch beliebiger Lage gegenüber ihrem Träger in die Gießform einführen. Die Gießform selbst braucht hierzu nicht gewendet werden, kann sich also insbesondere beim Einlegen der Kerne bereits in der Gießlage befinden. Damit können die Kerne auch in kastenlose Formen eingelegt werden. Gegenüber dem bekannten Saugverfahren ergibt sich der Vorteil, daß zum Erfassen des Kerns keine individuell gestalteten Träger erforderlich sind, vielmehr ein magnetisches Kraftfeld von im wesentlichen beliebiger Form ausreicht.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, dem Formsand von Kernen oder Gießformen Metallspäne zuzusetzen (DL-PS 73 118, OE-PS 2 40 546), doch haben diese allein den Zweck für eine beschleunigte Abkühlung des Gußstücks aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit des Metalls gegenüber dem Sand zu sorgen. Dabei ist es auch bekannt, Metallspäne aus magnetischem bzw. magnetisierbarer Werkstoff einzubauen und auf diese Metallspäne beim Ausformen ein magnetisches Feld zur Wirkung zu bringen, um Verdichtungen bzw. Verdünnungen der Späne und damit eine gelenkte Abkühlung zu erreichen. Diese Maßnahmen dienen jedoch ausschließlich dazu, in den metallurgischen Prozeß beim Gießen einzugreifen, nicht hingegen dazu, das Herstellen der Gießform zu

vereinfachen, wie dies die Erfindung bezweckt.

Es ist weiterhin schon vorgeschlagen worden (GB-PS L? 72 766), magnetisierbar Kernstützen in den Formkern einzubetten. Hierbei soll — im Gegensatz zum herkömmlichen Einlegen der Kernstützen in die Gießform — die Kernstütze in die Kernbüchse der Kernformmaschine eingelegt, anschließ \id der Kern geformt, dann der mit Kernstützen versehene Kern in die Gießform eingesetzt werden. Zum Halten dieser Kernstützen beim Einführen in die Kernbüchse, wie auch zum Fixit/en der Kernstütze in der Kernbüchse. sollen elektro- bzw. permanentmagnetische Hilfsmittel verwendet werden. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren praktisch kaum durchführbar ist — die Kernstützen überragen nach dem Abguß der Form die 'S Wandungen des Gußstücks und müssen abgeschlagen oder abgemeißelt werden —, werden hier nur die Kerns'ützen magnetisch gehalten. Die Kerne selbst sind weder magnetisch, noch werden sie mit Milfe der magnetisierbarer» Kernstützen transportiert oder in die x> Form eingelegt Dieser Stand der Technik konnte folglich keine Anregung zur Lösung der Erfindungsaufgabe geben.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann als magnetischer Werkstoff der üblicherweise zum *5 Gußputzen dienende Stahlschrot verwendet werden Dieser Stahlschrot wird in Gießereien ohnehin in großen Mengen gebraucht, so daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf in der Gießerei herkömmliche Produkte zurückgegriffen werden kann.

Der magnetische Werkstoff besitzt mit Vorteil eine Korngröße von 0,2 bis 0,5 mm, wobei sich sein Volumenanieil zum Gesamtvolumen des Formsandes wie etwa 1 :2 bis 1:7 verhält. Das genaue Volumenverhältnis wird im wesentlichen von dem Kerngewicht JS und den beim Manipulieren des Kerns auftretenden Bewegungskräften bestimmt Zur Durchführung de* Verfahrens geht die Erfindung von deTi eingangs genannten Stand der Technik aus. bei dem die Kerne an der Einlegestation von einem an die Gießform heranzuführenden Träger gehalten wird Dieser Träger besteht erfindungsgemäß aus einem magnetischen oder magnetisch erregbaren Werkstoff oder er weist Teile aus solchem Werkstoff auf. Der Träger ist aus einer über oder seitlich der Gießform angeordneten Lage, in der er die Kerne hängend hält, auf die Gießform absenkbar bzw an diese heranfahrbar.

Außer den Formen mit horizontaler Trennfuge, die weitaus am häufigsten verwendet werden, sind auch solche Anlagen bekannt, bei denen die Gießform eine so lotrechte Trennfuge aufweist. Der erfindungsgemäß vorgesehene Träger läßt sich bei beiden bekannten Anlagen einsetzen, wobei der Träger im ersten FaI! lotrecht anhebbar und absenkbar ist. während er im zweiten Fall selbst lotrecht sieht und horizontal J3 verfabrbar ist. Durch das Absenken bzw. seitliche Verschieben des Trägers werden die an ihm haftenden Kerne in die Form eingelegt. Die Gießform, beispielsweise der Unterkasten, braucht demzufolge nicht mehr gewendet zu werden. ^⁰

Bei automatisch arbeitenden Anlagen ist es bekannt, eine Kernträgerplatte zu verwenden, auf der die Kerne bereits an der Kern-Formmaschine positioniert angeordnet und in dieser Anordnung zur Einlegestation transportiert werden. Diese Kernträgerplatte dient ⁽'5 ferner zum Einlegen der Kerne in die Gießform. Hiervon ausgehend schlägt die Erfindung vor, daß die Kernnlatte an der Einlegestation magnetisch erregba* oder mit die Magnetisierung erzeugenden Bauteilen verbindbar ist und zum Einlegen in die in horizontaler oder vertikaler Gießlage befindliche Gießform um 180° bzw. um 90° drehbar ist.

Die Kernträgerplatte, auf der die Kerne bereits an der Kernformmaschine positioniert angeordnet sind, wird in üblicher Weise an die Einlegestation transportiert. Dort wird sie magnetisch erregt oder ihr eine magnetisierbare gesonderte Platte zugeordnet. Nach Erregung halten die Kerne auf der Kernträgerplatte, se daß diese im Fall der Gießform mit horizontaler Trennfuge um 130° gewendet und die Kerne hängend in die normal stehende Gießform eingeführt werden können. Im Falle einer Gießform mit senkrechter Trennfuge braucht die Kernträgerplatte nur um 90° gewendet zu werden.

Stat« dieser Ausführung kann auch eine nur dem Transport zwischen Kern-Formmaschine und Einlegestaion dienende Platte vorgesehen sein, auf der die Kerne vorpositioniert angeordnet sind. An der Einlegestation selbst befindet sich eine Kernträgerplaite mit spiegelbildlich gleicher Positionierung, welche die Kerne nach Magnetisierung von der Transportplatte abnimmt, so daß diese in lotrechter Lage hängen. Die Transportplatte kann zur Kernformmaschine zurückgefahren verden, während die Kernträgerplatte auf die Gießform abgesenkt wird. Damit entfällt also ein Wenden der Kerne bzw. der sie haltenden Träger. Diese Ausführungsform ist insbesondere für Hochleistungsanlagen von Vorteil.

Die Kernträgerplatte und/oder die Transportplatte kann lösbar angebrachte Stützen zum seitlichen Abstützen der Kerne aufweisen, die insbesondere während der Bewegungsabschnilte, in denen die Kerne keinem magnetischen Feld unterworfen sind, zum Einhalten der Kernposition dienen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Koordinatenplatte mit Kern,

Fig. la eine Seitenansicht zu F i g. 1,

Fig. Ibeinen Schnitt C-DgemäßFig. 1,

Fig. Ic einen Schnitt ,4-Sgemäß Fig. 1,

Fig. 2 eine Ausführungstorm der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Ansicht mit Wenden der Kerne und

Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung ohne Wendender Kerne.

In F i g. 1 ist eine Koordinatenplatte 10dargestellt, auf der die Kerne 9 genau positioniert werden können. Diese Koordinatenplatte 10 kann entweder als Transportplatte zum Verbringen der Kerne von der Kernformmaschine zur Einlegestation oder direkt als Trägerplatte zum Einlegen der Kerne in die Form dienen. Die genaue Positionierung der Kerne 9 auf der Koordinatenplatte 10 kann durch Stützen 8 erfolgen, die außerdem den Kern dann, wenn er nicht magnetisiert ist, gegen Verrutschen schützen. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für den Kern 9 ein Rohrkrümmerkern 7 mit kreiszylindrischem Querschnitt gezeigt. Demzufolge weisen die Stützen 8 einen teilzylindrischen Abschnitt 6 auf, dem der Kern 7 anliegt. Die Stütze 8 kann mittels eines Ansatzes 5 oder ähnlicher Elemente in die Koordinatenplatte 10 eingesteckt und dort befestigt werden. An der Koordinatenplatte 10 sind entweder mehrere Elektro- oder schaltbare Permanentmagnete 4 fest angeordnet oder aber können diese

Magnete an der Einlegestation mit der Koordinatenplatte 10 in Wirkverbindung gebracht werden.

In den F i g. 2 und 3 sind zwei Ausführungsformen zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. An einem Portal 11 ist die eigentliche Einlegeeinrichtung 12 mittels eines Hubzylinders 13 horizontal verfahrbar und mittels eines weiteren Hubzylinders 14 heb- und senkbar. Das Portal 11 übergreift zwei Transportbahnen 15, 16, wobei die Transportbahn 15 von der Kernformmaschine kommt, während auf der Transportbahn 16 die Gießformen, beispielsweise die Unterkästen von der Formmaschine zur Einlegestation gelangen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Kerne 9 auf einer magnetisierbaren Kernträgerplatte 17 positioniert angeordnet. Die Einlegeeinrichtung 12 weist einen Magnettisch 18 auf, der durch Absenken mittels des Hubzylinders 14 über die Kernträgerplatte 17 gefahren werden kann. In dieser Stellung wird der Magnettisch 18 mit der Kernträgerplatte 17 form- oder kraftschlüssig verbunden und anschließend die Kernträgerplatte von der Transportbahn 15 abgehoben. In der angehobenen Stellung wird di>- aus Kernträeerplatte 17 und Magnettisch 18 bestehende Einheit gemäß Richtungspfeil 19 um 180° gewendet, mittels des Hubzylinders 13 die gesamte Einlegeeinrichtung 12 über die Transportbahn 16 mit dem Unterkasten 20 verfahren und anschließend die Einheit 17, 18 auf die Form 20 abgesenkt, so daß die nach unten hängenden Kerne in die Form hineinwandern und damit eingelegt sind.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Kerne auf einer nur als Transportplatte dienenden Platte vorpositioniert angeordnet und gelangen über die Transportbahn 15 an die Einlegestation. Die Einrichtung 12 weist in diesem Fall eine der Koordinatenplatte in Fig. 1 ähnliche Kernträgerplatte 21 sowie einen Magnettisch 22 auf, die ständig mit der Einrichtung 12 verbunden bleiben. In der Ausgangsstellung befinden sich die Kerne auf der der Transportbahn 15

ίο aufliegenden, nicht dargestellten Transportplatte Die Einlegeeinrichtun- 12 befindet sich in ihrer äußersten linken Stellung. Durch Absenken des Magnettischs und der Kernträgerplatte 21 auf die Transportbahn 15 und anschließende Erregung der Kernträgerplatte 21

i) werden die Kerne von der f'inlegeeinrichtung 12 übernommen. Diese fährt dann wieder hoch und wird nach Durchlaufen der in F i g. 3 dargestellten Zwischenstellung zur Transportbahn 16 mit der Gießform 20 verfahren. Dort wird der Magitettisch 22 mit Kern-

K) trägerplatte 21 wieder abgesenkt, bis die Kerne in der Form eingelegt sind, anschließend wird die Kernträgerplatte 21 entregt, so daß sich die Kerne lösen. Nach Anheben und Rückfahren der Einlegeeinrichtung 12 befinde! sich diese wieder in der Ausgangsstellung, in

i$ der sie neue Kerne aufnehmen kann. Bei dieser Ausführungsform entfällt also das Wenden vollständig.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind selbstverständlich nicht nur im Zusammenhang mit den zuvor geschilderten Gießformen aus Formsand, sondern gleichermaßen auch für Stahlfo-men, Kokillen u.dgl. anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einlegen von aus Formsand und Bindemittel bestehenden Kernen in Gießformen durch eine zwischen Kern und Gießform erzeugte Relativbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kern-Formsand ein magnetischer Werkstoff in körniger Form zugegeben, der in herkömmlicher Weise hergestellte Kern im Bereich der Gießform von einer magnetischen Feldkraft hängend umfaßt und von oben bzw. der Seite her in die in der Gießlage befindliche Gießform eingelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetischer Werkstoff der üblicherweise zum Gußputzen dienende Stahlschrot verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Werkstoff in einer Korngröße von 0,2 bis 0,5 mm verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Volumenanteil des magnetischen Werkstoffs zum Gesamtvolumen des Formsandes wie etwa 1 : 2 bis 1 : 7 verhält.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem die Kerne an der Einlegestation in die Gießform einführenden Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10,17, 21) aus einem magnetischen oder magnetisch erregbaren Werkstoff besteht oder Teile (4) aus solchem Werkstoff aufweist und aus einer über oder seitlich der Gießform (20) angeordneten Lage, in der er die Kerne (9) hängend hält, auf die Gießform absenkbar bzw. an diese heranfahrbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einer die Kerne an der Kern-Formmaschine positioniert aufnehmenden, sie zur Einlegestation transportierenden und dort in die Gießform einführenden Kernträgerplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernträgerplatte (17) an der Einlegestation (12) magnetisch erregbar ist und zum Einlegen in die in horizontaler oder vertikaler Gießlage befindliche Gießform (20) und 180° bzw. 90° drehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine die Kerne in positionierter Lage zur Einlegeslation (12) verbringende Transportplatte und eine an der Einlegestation über dieser angeordnete, die Kerne (9) von der Transportplatte von oben her abnehmende, magnetische oder magnetisch erregbare Kernträgerplatte, die nach Anheben von der Transportplatte zum Einlegen der Kerne in die Gießform (20) absenkbar i:>t.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernträgerplatte (10 und/oder die Transportplatte lösbar angebrachte Stüizen (8) zum seitlichen Abstützen der Kerne (9) aufweist.