DE3405420A1

DE3405420A1 - Vorrichtung zum wechseln von werkzeugen in giessereimaschinen

Info

Publication number: DE3405420A1
Application number: DE19843405420
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Rheinische Maschinenfabrik & E
Current assignee: Rheinische Maschinenfabrik & E
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1984-02-15
Publication date: 1985-05-15
Also published as: IT8423182A0; IT1176991B; ES536980A0; US4673022A; ES8507023A1; FR2554370A1; FR2554370B3

Description

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Anmelder; Rheinische Maschinenfabrik & Eisengiesserei,

Anton Röper GmbH & Co. Kommanditgesellschaft ~ / r» r / on

406Π Viersen 11-Diilken O 4 U 0 ^ Z U

Bezeichnung der

Erfindung; Vorrichtung zum Wechsein von Werkzeugen

in Gießereimaschienen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen in Gießereimaschinen, wobei das Werkzeug von einer Wechselstation zur Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation bewegt und dort mit der Werkzeugaufnahme verbunden wird.

Zum Wechseln der Werkzeuge von Gießereimaschinen sind üblicherweise stationäre oder mobile Hebezeuge erforderlich, mit deren Hilfe das in der Arbeitsstellung befindliche Werkzeug gegen ein anderes ausgetauscht wird. Dieses Verfahren ist aufwendig und unf all trächtig. Auch die Reinigung der in der Regel mehrteiligen Werkzeuge ist innerhalb der Maschine nur mit relativ großem Aufwand durchzuführen.

Bekannt sind auch Einrichtungen, bei denen während des Produktionsbetriebes mit dem alten Werkzeug, auf einer drehbar gelagerten doppelten Werkzeugaufnahme bereits ein neu einzuwechselndes Werkzeug montiert und parallel mit dem Ausschwenken des alten Werkzeuges das neu einzuwechselnde Werkzeug eingeschwenkt und in Betrieb genommen wird (DE-PS 31 48 461).

Dazu wird zuvor ein Teil des neuen Werkzeuges auf einer erforderlichen zweiten Werkzeugaufnahme der Maschine angebracht und diese durch Schwenken

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um eine vertikale Maschinenachse in Arbeitsstellung gebracht. Die Nachteile dieser Einrichtung bestehen darin, daß der eigentliche Werkzeugwechsel nach wie vor durch externe Hebezeuge mit entsprechenden Unfallgefahren durchgeführt werden muß und für Werkzeuglosteile eine zweite Werkzeugaufnahme mit dadurch verfahrensbedingten doppelten Bauelementen erforderlich ist.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, mit der die genannten Nachteile zu eliminieren sind, indem komplette Werkzeuge außerhalb des eigentlichen Arbeitsbereiches der Maschine aber in Zuordnung zu der Maschine positioniert, sicher in die Maschine eingebracht und schnell mit der Werkzeugaufnahme verbunden werden können. Ebenso ist die Vorrichtung in umgekehrter Reihenfolge für das Entfernen von Werkzeugen einsetzbar. Die Erfindung hat insbesondere die Anwendung dieses Prinzips bei mehrteiligen Werkzeugen zum Gegenstand. Die Erfindung ermöglicht den Zusammenbau von vielteiligen Werkzeugen im Maschinenbereich, ohne daß jedoch der Zusammenbau das Arbeiten der Maschine beeinträchtigt. Die einzelnen Werkzeugteile können aus unterschiedlichen Magazinbereichen in der Wechselstation der Maschine zusammengeführt und dort zum kompletten Werkzeug zusammengesetzt werden, das dann auf kurzem Wege in den Arbeitsbereich der Maschine eingebracht und mit der Werkzeugaufnahme verbunden werden kann. Ein auszubauendes Werkzeug kann auf entsprechend kurzem Weg in den Wechselbereich verbracht und dort zerlegt werden. Handelt es sich um ein Werkzeug, das beim Arbeiten aufgeheizt wird, wie es bei Gießereimaschinen üblich ist, so kann dieses ohne Wartezeit auf der Wechselstation zum Abkühlen deponiert werden und danach zerlegt werden. In entsprechender Weise kann das einzuwechselnde Werkzeug bei entsprechenden Betriebsanforderungen bereits in der Wechselstation aufgeheizt und auf kürzestem Wege eingebaut werden, so daß es nach dem Einbau sofort betriebsbereit ist.

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Die Gesamtheit der Merkmale der Erfindung ist in den Patentansprüchen genannt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Gießereimaschine in der Form eines Kernschieß- und Härteautomaten mit horizontal geteiltem Werkzeug in einer Seitenansicht und

Fig. 2 die Maschine der Fig. 1 in der Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 gesehen.

Die Maschine besteht im wesentlichen aus der verfahrbaren Kernschießeinheit 1, der verfahrbaren Härteeinheit 2 und einer Spannvorrichtung 3. Der Maschine zugeordnet ist die Wechselstation 4 mit den beiden Aufgabestationen 5 und 6. In der Maschine befindet sich ein mehrteiliges Werkzeug, bestehend aus Schießkopfplatte 7, Abstoßplatte 8, Kernkastenoberteil 9 und Kernkastenunterteil Kernschießeinheit 1 und Härteeinheit 2 sind dadurch gemeinsam verfahrbar, daß sie gemeinsam einem Schiebewagen 20 zugeordnet sind.

Die Werkzeugteile 7,8,9 und 10 sind Teile eines aus diesen Teilen zusammengesetzten Werkzeuges zum Herstellen gehärteter Formkerne, wie sie in der Gießereitechnik zur Anwendung kommen.

Sind Kernkastenoberteil 9, Kernkastenunterteil 10 und Schießkopfplatte 7 im zusammengebauten Zustand im Arbeitsbereich der Maschine unter dem Schießkopf der Schießeinheit, so kann aus der Schießeinrichtung der notwendige Sand unter Druck in den Kernkasten 9, 10 eingebracht werden. Die Schießeinheit 1

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ist aus der Ebene I in die Ebene II verfahren (Fig.l). Das Kernkastenunterteil ist in Richtung des Pfeiles unter das Kernkastenoberteil 9 hochgefahren. Die Schießkopf platte 7 ist auf das Kernkastenoberteil 9 abgesenkt. Ist im Kernkasten

9, 10 ein Kern hergestellt, so werden die Schießeinheit 1 und die Härteeinheit 2 durch Verstellen des gemeinsamen Wechselwagens 20 so verstellt, daß die Schießeinheit aus der Ebene II in die Ebene I verbracht und die Härteeinheit 2 aus der Ebene III in die Ebene II verbracht wird. Die Schießkopf platte 7 ist dabei mit der Schießeinheit 1 aus der Ebene II in die Ebene I gebracht worden, indem sie mit der Schießeinheit vom Kernkasten entfernt wurde. Ebenfalls ist nach dem Verfahren des Wechselwagens die Härteeinheit 2 in die Ebene II gebracht worden und sie wird unter Zwischenlage der Abstoßplatte auf das Kernkastenoberteil 9 abgesenkt, so daß der vorher gefertigte Kern gehärtet werden kann. Herstellen und Härten von Kernen folgen so beliebig oft aufeinander.

Während dieser Kernproduktion kann außerhalb des Arbeitsbereiches, d.h. der Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation 21, der Maschine in der Aufgabestation der Wechselstation 4-6 ein Werkzeug 11 aufgebaut werden, das bei einer anschließenden Produktion anders konturierter Kerne zur Anwendung kommt. Das Werkzeug hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie das Werkzeug mit den Teilen 8 bis

10, ist jedoch der anderen Kernkontur angepaßt.

Zum Werkzeugwechsel wird die Härteeinheit 2 aus Position II in Position III verfahren, gleichzeitig wird die Schießeinheit 1 aus Stellung I in die Stellung II verfahren. Anschließend wird das Kernkastenunterteil 10 senkrecht nach oben bis unter das Kernkastenoberteil 9 bewegt. Nach dem Absenken der Schießeinheit 1 und dem automatischen Lösen der Schießkopfplatte 7, die somit auf

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dem Kernkastenoberteil 9 liegt, wird die Schießeinheit 1 wieder angehoben und in Stellung I zurückgefahren. Nun bewegt sich die Härteeinheit 2 von III nach II, senkt sich auf die Schießkopf platte 7 und löst sich von der Abstoßplatte

Anschließend wird das Kernkastenoberteil 9 vom oberen Rahmen 12 der Spannvorrichtung 3 gelöst. Bei der darauf folgenden Senkbewegung des unteren Rahmens 13 in "z"-Richtung bis auf das Niveau der Wechselstation 4, bilden die Werkzeugteile 10,9,8 und 7 eine Einheit und diese Werkzeugeinheit wird in "y"-Richtung in die freie Aufgabestation 5 gebracht.

Die beiden nun belegten Aufgabestationen 5 und 6 werden daraufhin gemeinsam horizontal in "x"-Richtung derart verschoben, daß das aus der Maschine entnommene Werkzeug aus Position V in Position IV und das neue Werkzeug 11 aus Position VI in Position V gelangt.

Die Montage des neuen Werkzeuges 11, welches vom Aufbau her identisch mit dem entnommenen Werkzeug 7 bis 10 ist, geschieht in der Art, daß das Werkzeug zunächst durch eine Bewegung in "y"-Richtung im Bereich der Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation 21 in die Spannvorrichtung 3 eingebracht wird.

Es schließen sich nachstehend beschriebene Arbeitsgänge und Bewegungen an:

die Spannvorrichtung 3 wird durch Aufwärtsbewegung des unteren Rahmens 13 geschlossen;

die Härteeinheit 2 wird gesenkt und mit der Abstoßplatte 8 verklammert;

- das Kernkastenoberteil 9 wird mit dem oberen Rahmen 12 verbunden;

- die Härteeinheit 2 mit Abstoßplatte 8 wird angehoben und in die Stellung III gefahren;

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- die Schießeinheit 1 wird von I nach II bewegt, abgesenkt und mit der Schießkopfplatte 7 verklammert;

die Schießeinheit 1 wird angehoben und die Spannvorrichtung 3 wird durch Senken des unteren Rahmens 13 geöffnet.

Der Werkzeugwechsel ist somit durchgeführt. Auf der Aufgabestation 4 kann während der Montage des neuen Werkzeuges oder während der Produktion mit dem neuen Werkzeug das alte Werkzeug demontiert werden.

Der geschilderte Wechsel von Werkzeugen mit horizontaler Teilung ist auch auf vertikal geteilte Werkzeuge mit entsprechender Spannvorrichtung anwendbar.

Es wird somit mit der Erfindung eine Vorrichtung zum automatischen Wechseln und Befestigen von Werkzeugen vorgeschlagen. Eine solche Vorrichtung findet z.B. an Gießereimaschinen Verwendung bei der Herstellung von Formen, Kernen und Kokillenerzeugnissen.

Mit der Vorrichtung wird die Zeit für einen Werkzeugwechsel erheblich reduziert. Außerdem ist eine Positionierung der Werkzeugteile außerhalb der Maschine ohne Taktunterbrechung möglich. Die Vorrichtung vermindert weiterhin die Unfallgefahr, da ein Eingreifen in die Maschine während des Wechsels nicht erforderlich ist.

Werkzeuge, die beim Produktionsprozess auf eine erhöhte Arbeitstemperatur gehalten werden müssen, lassen sich bereits in der Vorrichtung aufheizen, wodurch sich die bisher erforderliche Taktunterbrechung der Maschine beim Werkzeugwechsel erheblich verringert. Technologiebezogene Teile wie Thermoelemente, Steuerlei-

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tungen für Schaltfunktionen etc. werden automatisch gekuppelt.

Die Vorrichtung schafft die Voraussetzung für die Bereitstellung und den Rücktransport von Werkzeugen von und zum Werkzeuglager über vorgegebene Kodierung.

Die Verstellbewegungen der einzelnen Stationen in den drei Richtungen x, y und ζ können durch übliche Mittel bewirkt werden, beispielsweise durch elektrische Antriebsmotoren, Kettentriebe und Kupplungen oder durch hydraulisch oder pneumatisch betriebene Stellzylinder. Die Mittel selbst sind nicht erfindungswesentlich, sondern lediglich ihr erfindungsgemäßer Einsatz.

Die Verbindung zwischen den Werkzeugteiien 7,8,9 und 10 bzw. der entsprechenden Teile des Werkzeuges 11 einerseits und den dieseTeile aufnehmenden Maschinenteilen der Schießeinheit 1, der Härteeinheit 2 und dem oberen Rahmen 12 und dem unteren Rahmen 13 der Spannvorrichtung 3 erfolgt durch automatische Schnellverschlüsse, wie sie ebenfalls an sich bekannt sind und demzufolge nicht beansprucht werden, demzufolge auch nicht dargestellt sind; wesentlich ist der erfindungsgemäße Einsatz solcher automatischen Schnellverschlüsse.

Entsprechende Schnellverschlüsse sind vorgesehen, um bei entsprechenden Werkzeugen die Energiezufuhr zu dem einzubauenden Werkzeug herzustellen und beim auszubauenden Werkzeug abzukoppeln.

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Claims

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Anmelder: Rheinische Maschinenfabrik & Eisengiesserei,

Anton Röper GmbH & Co. Kommanditgesellschaft O 4 U 0 4 2 U

4060 Viersen 11-Dülken

Bezeichnung der

Erfindung; Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen

in Gießereimaschienen

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen in Gießereimaschinen, wobei die Werkzeuge von einer Wechselstation aus der Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation zugeführt und mit der Werkzeugaufnahme verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstation (4) außerhalb des Arbeitsbereiches (21) der Maschine dieser zugeordnet ist und der Wechsel sowie die Verbindung des Werkzeuges (7,8,9,10; 11) mit der Werkzeugaufnahme (1,2,3) automatisch erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Wechseln mehrteiliger Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile 7,8,9,10) des jeweiligen Werkzeuges einzeln oder in Gruppen der außerhalb des Arbeitsbereiches (21) der Maschine dieser zugeordneten Wechselstation (4) zuzuführen und dort zum in seiner Gesamtheit handhabbaren Werkzeug (11) zusammenzusetzen sind, worauf das Werkzeug in seiner Gesamtheit der Werkzeugaufnahme zuzuführen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (7,8,9,10; 11) mit Schnellverschlüssen mit der Werkzeugaufnahme verbindbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verbinden des Werkzeuges mit der Werkzeugaufnahme die Energiezufuhr zu dem Werk-

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zuführung des Werkzeuges (11) von der Wechselstation (4) zur Werkzeugaufnahme und umgekehrt mit hydraulischen, pneumatischen oder elektromagnetischen Wechselvorrichtungen erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Zusammenbau des Werkzeuges (11) bzw. dessen Zerlegung im Bereich der Wechselstation (4) durchzuführen ist, während im Arbeitsbereich der Maschine diese mit einem anderen Werkzeug (7,8,9,10) arbeitsbereit ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrteiligen Werkzeug die einzelnen Werkzeugteile beim Zusammenbau des Werkzeuges im Bereich der Wechselstation mittels Schnellverschlüssen miteinander verbindbar sind oder lose aufeinandergelegt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge mehrteilige Kernkästen (9,10) einer Kemkastenschießmaschine sind, bei der Schießeinheit (1) und Härteeinheit (2) an einem Wechselwagen (20) angeordnet und mit diesem zwischen Arbeits- und Ruhestellung verfahrbar sind, um Abstoßplatte (8) und Schießkopfplatte (7) in Zuordnung zur Schießeinheit und Härteeinheit in den und aus dem Bereich der Werkzeugaufnahme verfahren zu können.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer Wechselstation (4) seitlich der Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation (21) zwei verstellbare Aufgabestationen (5,6) zugeordnet sind.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch ihre Anwendbarkeit sowohl für ein horizontal als auch für ein vertikal geteiltes Werkzeug.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzlnen Teile des einzuwechselnden mehrteiligen Werkzeuges (11) in der Wechselstation (4) derart einander zuzuordnen sind, daß sie nach dem Ausbau des jeweils auszuwechselnden Werkzeuges (7 bis 10) in ihrer Gesamtheit in den Werkzeugaufnahme- und Arbeitsbereich (21) einzubringen sind und dort die einzelnen Werkzeugteile in vorgegebener Reihenfolge von den für die Aufnahme der einzelnen Werkzeugteile bestimmten Maschinenteilen (1,2,12,13) aufgenommen und mit Schnellverschlüssen mit diesen Maschinenteilen zu verbinden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Werkzeugteile Schießkopfplatte (7), Abstoßplatte (8), Kernkastenoberteil (9) und Kernkastenunterteil (10) eines Werkzeuges, die zur Aufnahme dieser Teile bestimmten Maschinenteile, die verfahrbare Schießeinheit (1), die verfahrbare Härteeinheit (2) und aus oberem Rahmen (12) sowie unterem Rahmen (13) bestehende Spannvorrichtung (3) eines Kernschieß- und Härteautomaten als Gießereimaschine sind und für das Einwechseln des neuen Werkzeuges Kernkastenunterteil, Kernkastenoberteil, Abstoßplatte der Härteeinheit und Schießkopfplatte der Schießeinheit aufeinanderliegen, um in der hieraus sich ergebenden Reihenfolge von den Maschinenteilen aufgenommen und mittels Schnellverschlüssen mit ihnen beim Aufnehmen automatisch verbunden zu werden.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aufgabestationen (5,6) der Wechselstation (4) seitlich versetzt zur Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation (21) in Reihe hintereinander angeordnet sind und der Maschine zugehörige Fördervorrichtungen den Transport von Werkzeugen zwischen den einzelnen Bereichen der Wechselstation und zwischen der Wechselstation und der Werkzeugaufnahme- und Arbeitsstation bewirken.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das einzuwechselnde Werkzeug (11) in der Wechselstation (4) aufheizbar, das auszuwechselnde Werkzeug in der Wechselstation zu kühlen ist.

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