DE2336688C3 - 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 haiten 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 fan: en und sie entweder auf die Kernplatte bis zur Anlage abzusenken oder aber die Kernplatle von unten her an den Kasten hochzufahren. Die Kernträgerplatte und der Unferkasten werden dann verklammert und miteinander gewendet. Anschließend wird die Kernträgerplatte nach oben abgehoben und schließlich Unter- und Oberkasten an der Zulegestation zusammengeführt.

Die letztgenannte Anlage arbeitet zwar im automatischen Betrieb zufriedenstellend, jedoch ist iie einerseits wegen der ^u 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 erfahrenstechnisch 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, Meta'.lspäne aus magnetischem bzw. magnetisierbarem 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

einfachen, wie dies die Erfindung bezweckt. ¹L _{|St W}eiterhin schon vorgeschlagen worden (GB-PS 972 766) magnetisierbar Kernstützen in den Formi η einzubetten. Hierbei soll - im Gegensatz zum Serkömmlichen Einlegen der Kernstützen in die S Γ pßform - die Kernstütze in die Kernbuchse der Kernformmaschine eingelegt, anschließend der Kern formt dann der mit Kernstützen versehene Kern in H Gießform eingesetzt werden. Zum Halten dieser Kernstützen bdm Einführen in die Kernbuchse, wie ω

h zum Fixieren der Kernstütze in der Kernbüchse, "Tien elektro- bzw. permanintmagnetische Hilfsmittel ^S endet _werden. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren praktisch kaum durchführbar ist - die Kernstützen überragen nach dem Abguß der Form die '5 Windungen des Gußstücks und müssen abgeschlagen Her abgemeißelt werden -, werden hier nur die 7_er „stützen magnetisch gehalten. Die Kern- selbst sind weder magnetisch, noch werden sie mit Hilfe der *netisierbaren Kernstützen transportiert oder in die *> Form eingelegt. Dieser Stand der Technik konnte folglich keine Anregung zur Lösung der Erfindungsauf-

^SVernäß _ej_ner Ausführungsform der Erfindung kann »Κ magnetischer Werkstoff der üblicherweise zum »s fiiißDUtzen dienende Stahlschrot verwendet werden. Dieser Stahlschrot wird in Gießereien ohnehin in großen Mengen gebraucht, so daß bei Durchführung des !rfindunusgemäßen Verfahrens auf in der Gießerei he kömmliche Produkte zurückgegriffen werden kann. *

Der magnetische Werkstoff besitzt mit Vorteil eine Korneröße von 0,2 bis 0,5 mm, wobei sich sein Volumenanteil zum Gesamtvolumen des Formsandes etwa 1 · 2 bis 1 :7 verhält. Das genaue Volumenverhältnis wird im wesentlichen von dem Kerngewicht und den beim Manipulieren des Kerns auftretenden Bewegungskräften bestimmt. Zur Durchfuhrung des Verfahrens geht die Erfindung von dem eingangs genannten Stand der Technik aus, bei dem die Kerne an Her Einlegestation von einem an die Gießform heranzuführenden Träger gehalten wird. Dieser Träger besteht erfindungsgemäß aus einem magnetischen oder magnetisch erregbaren Werkstoff oder er we.st Teile aus sofern 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 Se Anlagen bekannt, bei denen die Gießform eine so otecW T?ennfuge aufweist. Der erfindungsgemaß vorgesehene Träger läßt sich bei beiden bekannten Anlagen einsetzen, wobei der Träger im ersten FaU Sit anhebbar und absenkbar .st, wahrend er m zweien Fall selbst lotrecht steht und horizontal .M vSrba ist. Durch das Absenken bzw. se.tl.che Verschieben des Trägers werden die an .hm haftenden Kern"ir, die Form eingelegt. Die Gießform, be.spielsweise der Unterkasten, braucht demzufolge n.cht mehr ^

n.

arbeitenden Anlagen ist es

Kernnlatte an der Einlegestat.on magnet.sch erregbar 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.

Dit 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 magnetisierbar^ gesonderte Platte zugeordnet. Nach Erregung halten die Kerne auf der Kernträgerplatte, so daß diese im Fall der Gießform mit horizontaler Trennfuge um 180° gewendet und die Kerne hängend in die normal stehende Gießform eingeführt werden können. Im Falle einer Gießform mit senkrechter Trennfuge braucht die Kern.trägerplatte nur um 90° gewendet zu werden.

Statt dieser Ausführung kann auch eine nur dem Transport zwischen Kern-Formrnaschine und Einlegestaion dienende Platte vorgesehen sein, auf der die Kerne vorpositioniert angeordnet sind. An de- Einlegestation selbst befindet sich eine Kernträgerplatie mit spiegelbildlich gleicher Positionierung, welche die Kerne nach Magnetisierung von der Transporiplatte abnimmt, so daß diese in lotrechter Lage hängen. Die Transportplatte kann zur Kernformmaschine zurückgefahren werden, 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 Bewegungsabschniue, in denen die Keine keinem magnetischen Feld unterworfen sind, zum Einhalten der Kernposition dienen.

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

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Koordinatenplatte mit Kern,

F i g. 1 a eine Seitenansicht zu F i g. 1, Fig. Ib einen Schnitt C-D gemäß Fig. 1, Fig. Ic einen Schnitt A-ßgemäß F i g. 1, Fig. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Ansicht mit Wenden der Kerne und

Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung ohne Wenden der Kerne.

In F i g. 1 ist eine Koordinatenplatte 10 dargestellt, 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 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

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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 F i g. 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 die aus Kernträgerplatte 17 und Magnettisch 18 bestehende Einheit gemäß Richtungspfeil 19 um 180° gewendet, mittels des Hubzylinders 13 die gesamte Einlegeeinnchlung 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 vorpositionierl angeordnet und gelangen über die Transportbahn 15 an die Einlegestation. Die Einrichtung 12 weist in diesem Fall eine der Koordinatenplatte in Fig. t 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 Einlegeeinrichtung 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 werden die Kerne von der Einlegeeinrichtung 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 Magnettisch 22 mit Kernte) trägerplatte 21 wieder abgesenkt, bis die Kerne in der Form eingelegt sind, anschließend wird die Kernträgerplane 21 entregt, so daß sich die Kerne lösen. Nach Anheben und Rückfahren der Einlegeeinrichtung 12 befindet sich diese wieder in der Ausgangsstellung, in lj 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 jo gleichermaßen auch für Stahlformen, Kokillen u. dgl anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einlegen von aus Formsand und Bindemittel bestehenden Kernen in Gießfc ί durch eine zwischen Kern und Gießform erz ic 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 I 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 (iO, 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.

b. Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einer die Kerne an der Kern-Formmaschine positioniert aufnehmenden, sie zur Einlegestalion 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 Einlegestation (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 ist.

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