DE3706879A1

DE3706879A1 - Plant for the complex production of lost moulds

Info

Publication number: DE3706879A1
Application number: DE19873706879
Authority: DE
Inventors: Eberhard Prof Dr Ing Ambos; Horst Dr Sc Techn Lichtenberg; Hans-Michael Dr Ing Beier; Werner Dr Ing Gessler
Original assignee: TECHNISCHE HOCHSCHULE >>OTTO VON GUERICKE<< MAGDEBURG
Current assignee: TECHNISCHE HOCHSCHULE >>OTTO VON GUERICKE<< MAGDEBURG
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1987-09-17

Abstract

The invention relates to a plant for the complex production of lost moulds for castings, especially castings produced in small numbers, in the casting industry. The aim of the invention is to reduce production costs for castings to be produced in lost moulds and to increase productivity. The object of the invention consists in the development of a plant for the complex production of lost moulds for castings, especially for castings produced in small numbers, which by means of a space-saving arrangement of equipment and the use of parts that allow numerous possible combinations, ensures the production of different patterns and core boxes in a flexible manner according to the production programme. According to the invention, the object is achieved by the fact that the mould-box section is assigned a moulding machine and a core shooting machine which, for flexible production, each have a closed transport system with a central store and an assembly, production, cleaning and disassembly station. <IMAGE>

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur komplexen Fertigung von verlorenen Formen für Gußstücke, insbesondere für Gußstücke mit geringer Abformzahl, in der Gießereiindustrie.The invention relates to a system for complex production of lost molds for castings, especially for castings with a low number of impressions, in the foundry industry.

Characteristic of the known prior art

Bekannt ist es, daß Gußstücke mit geringer Abformzahl derzeitig nur mit einem unvertretbar hohen Aufwand in verlorenen Formen hergestellt werden können. Die Gründe hierfür sind einerseits in den hohe Kosten verursachenden Modell- und Kernkastenherstellungsprozessen, den zu realisierenden Transportprozessen und andererseits in den Taktdifferenzen zwischen den Taktzeiten der Formmaschine und den Montagezeiten für eine Modellplatte und/oder Kernkasten, die Stillstandszeiten der Formmaschine entstehen lassen, zu sehen. Zur Beseitigung derartiger Stillstandszeiten von Formmaschinen ist bereits durch DD-PS 37 938 eine Einrichtung zum selbsttätigen Wechseln von Modellplatten an Gießereiformmaschinen, die in Anlagen mit Formkastentransporteinrichtungen nach dem Durchgangsprinzip arbeiten, bekannt. Erreicht wird dies, indem unter dem Formkastentransportstrang, der aus einer Zuführungsbahn, Abhebebrücke und einer Abführbahn besteht, ein zweiter aus zwei Hub- und Drehtischen sowie einem Rüttelbahntisch zusammengesetzter Transportzweig angeordnet ist und bei Verwendung bekannter Steuerelemente kann mittels Programmwahl ein selbsttätiger Modellplattenwechsel vorgenommen werden. Die Nachteile der Einrichtung bestehen aber darin, daß nur eine begrenzte Anzahl von Modellplatten im Magazin gelagert werden können und dementsprechend Einschränkungen in der Flexibilität des Formherstellungsprozesses bestehen. Dies resultiert aus der Tatsache, daß für jedes Gußstück ein ihm ausschließlich zugeordnetes Modell erforderlich ist. Zur Herstellung von Gußstücken mit konturenreicher Oberfläche sind zusätzlich, der Flexibilität des Formherstellungsprozesses Rechnung tragend, Kerne bereitzustellen, das wiederum eine kurzfristige Verfügbarkeit der Kernkasten voraussetzt.It is known that castings with a low number of impressions are currently in use only with an unacceptably high effort in lost Shapes can be made. The reasons for this are on the one hand in the high-cost model and core box manufacturing processes, the transport processes to be realized and on the other hand in the clock differences between the Cycle times of the molding machine and the assembly times for one Model plate and / or core box, the downtimes of the Let the molding machine emerge. To eliminate such Downtimes of molding machines are already over DD-PS 37 938 a device for the automatic change of Model plates on foundry machines that are used in plants with Mold box transport devices based on the passage principle work, known. This is achieved by under the molding box conveyor line, the one from a feed path, lifting bridge and a discharge lane, a second consists of two lifting and rotary tables as well as a vibrating table table Transport branch is arranged and known when using Controls can be an automatic by program selection Model plate changes are made. The disadvantages of Establishment, however, is that only a limited number of model plates can be stored in the magazine and accordingly Limitations in the flexibility of the mold making process consist. This results from the fact that for each casting one exclusively assigned to it Model is required. For the production of castings with Contour rich surface are additional, the flexibility taking into account the mold manufacturing process, providing cores, which in turn is a short-term availability of the Core box presupposes.

So soll beispielsweise durch die in der CH-PS 5 83 315 dargestellte Metallform zur Herstellung von Kernen die kurzfristige Bereitstellung von Kernkasten möglich sein. Die Metallform ist durch eine Anzahl von Auflageplatten und durch eine Anzahl von Füllstücken, die an diesen Auflageplatten formschlüssig befestigt sind, gekennzeichnet. Die auswechselbaren Füllstücke haben jeweils die Oberflächenkontur des herzustellenden Kernes. Die Nachteile der Metallform bestehen darin, daß die Fertigungskosten für die Füllstücke hoch sind und die Lagerung einer großen Anzahl von Füllstücken ökonomisch nicht vertretbar ist.For example, by the one shown in CH-PS 5 83 315 Metal mold for the production of cores the short-term Provision of core boxes may be possible. The metal mold is by a number of platen and by a number of fillers that form-fit on these support plates are attached, marked. The interchangeable Filling pieces each have the surface contour of the one to be manufactured Kernes. The disadvantages of the metal mold are that the manufacturing costs for the filler pieces are high and the Storage of a large number of fillers economically not is justifiable.

Derzeitig ist keine Anlage bekannt, die eine flexible und ökonomisch vertretbare Modellplatten- und Kernkastenbereitstellung zur Fertigung von in verlorenen Formen herzustellenden Gußstücken kleiner Seriengröße ermöglicht. Somit ist auch die wirtschaftlich zu fertigende Stückzahl für Gußstücke nach unten begrenzt.No system is currently known that is flexible and economically justifiable provision of model plates and core boxes for the production of molds to be lost Allows castings of small series size. So is also the economically producible number of castings limited below.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Fertigungskosten von in verlorenen Formen herzustellenden Gußstücken zu senken und die Produktivität zu erhöhen.The aim of the invention is to reduce the manufacturing costs of lost Lower molds to be made and the Increase productivity.

State the nature of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Anlage zur komplexen Fertigung von verlorenen Formen für Gußstücke, insbesondere für Gußstücke mit geringer Abformzahl, die durch eine platzsparende Anordnung von Einrichtungen in Abhängigkeit vom Produktionsprogramm eine durch Verwendung von vielfach und variabel einsetzbaren Teilen mögliche Herstellung von verschiedenen Modellen und Kernkasten sowie deren produktionsflexible Bereitstellung garantiert.The object of the invention is to develop a Plant for the complex production of lost molds for Castings, especially for castings with a small number of impressions, through a space-saving arrangement of facilities depending on the production program one by use production of parts that can be used in many different ways of different models and core boxes as well as their Production flexible provision guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Formkastenstrecke eine Formmaschine und eine Kernschießmaschine zugeordnet sind, die zur flexiblen Fertigung je ein geschlossenes Transportsystem mit zentralem Speicher und eine Montage-, Bereitstellungs-, Reinigungs- und Demontagestation haben. Kennzeichnend ist weiterhin, daß im Speicher an der Formmaschine vorzugsweise konvexe Teile unterschiedlicher Form und Größe für die zu montierenden Modelle und im Speicher an der Kernschießmaschine vorzugsweise konkave Teile unterschiedlicher Form und Größe für die zu montierenden Kernkasten sind. Die in den Speichern gelagerten Teile sind zum Erreichen einer hohen Produktivität von einem Handhabegerät zu entnehmen und zusammenzusetzen und umgekehrt. Natürlich kann die Montage und Demontage der im Speicher an der Formmaschine gelagerten Teile, wie Modelle, Anschnitt- und Speiserteile und Verbindungsteile, und der im Speicher an der Kernschießmaschine gelagerten Teile, wie Grundkastenteile und Halbschalensegmente, manuell durchgeführt werden. Entscheidend ist, daß die Teile beliebig, jedoch ausformbar, zusammengesetzt werden. Zur Herstellung von verlorenen Formen für Gußstücke, insbesondere für Gußstücke mit geringer Abformzahl, entsprechend dem Produktionsprogramm sind manuell oder mit einem Handhabegerät in programmierter Folge einzelne Modellteile, einschließlich der zugehörigen Anschnitt- und Speiserteile und Verbindungselemente, dem Speicher an der Formmaschine zu entnehmen, an der Montagestation auf vorgegebenen Positionen der Modellplatte abzulegen und in bekannter Weise mit der Modellplatte, beispielsweise durch kraftbetätigte Spannelemente, zu verspannen. Die Modellplatte mit dem Modell wird danach vom Transportsystem, das die Formmaschine mit den Stationen verbindet, zur Bereitstellungsstation bewegt und steht hier nach Bedarf sofort für den Abformvorgang der Formmaschine zur Verfügung. Gleichzeitig sind zur zeichnungsgerechten Herstellung des Gußstückes ein oder mehrere Kerne durch die an der Formkastenstrecke angeordnete Kernschießmaschine zu fertigen und/oder vom Kernlager am Kerneinlegeplatz bereitzustellen und dort in den Formkasten mit der fertiggestellten verlorenen Form einzulegen. Die Teile für den entsprechenden Kernkasten, wie Grundkastenteile und Halbschalensegmente, sind manuell oder von einem Handhabegerät in programmierter Folge dem Speicher zu entnehmen und an der Montagestation zusammenzusetzen, so daß danach der Kernkasten vom Transportsystem, beispielsweise eine Rollenbahn, zur Bereitstellungsstation und zur Kernschießmaschine bewegt werden kann. Die gefertigten Kerne werden sofort am Kerneinlegeplatz in die im Formkasten vorhandene verlorene Form gesetzt oder im Kernlager aufbewahrt.According to the invention the object is achieved in that the molding section a molding machine and a core shooter are assigned to closed production for flexible production Transport system with central storage and an assembly, Have preparation, cleaning and dismantling station. It is also characteristic that in the memory on the molding machine preferably convex parts of different shapes and size for the models to be assembled and in memory the core shooter preferably concave parts of different Shape and size for the core box to be assembled are. The parts stored in the stores are to reach one high productivity from a handling device and put together and vice versa. Of course, the assembly and disassembly of those stored in the memory on the molding machine Parts such as models, gate and feeder parts and connecting parts, and the one stored in the memory on the core shooter Parts, such as basic box parts and half-shell segments, be done manually. It is crucial that the parts any, but can be shaped, put together. For the production of lost molds for castings, especially for Castings with a small number of impressions, according to the production program are in manually or with a handling device programmed sequence of individual model parts, including the associated gate and feeder parts and connecting elements, from the memory on the molding machine the assembly station at predetermined positions on the model plate file and in a known manner with the model plate, for example by means of power-operated clamping elements. The model plate with the model is then used by the transport system, that connects the molding machine to the stations, to the preparation station moves and stands for as needed the molding process of the molding machine. At the same time are for the production of the casting according to the drawing or several cores through the one arranged on the molding line Core shooter to manufacture and / or from the core store to be provided at the core insertion point and there in the molding box with the finished lost shape inserted. The parts for the corresponding core box, such as basic box parts and Half-shell segments are manual or from a handling device to be removed from the memory in a programmed sequence and at the Assemble assembly station, so that afterwards the core box from the transport system, for example a roller conveyor, to the preparation station and moved to the core shooter can be. The manufactured cores are immediately at the core insertion place into the lost form in the molding box set or kept in the core warehouse.

In Abhängigkeit vom Kernherstellungsverfahren und den jeweiligen Möglichkeiten sind die im Speicher gelagerten Teile zur Kernkastenherstellung aus Holz, Plaste oder Metall. Nachdem die verlorenen Formen für ein Gußstück, einschließlich der zugehörigen Kerne, in der erforderlichen Stückzahl gefertigt wurden, werden die Modellplatte mit Modell und der Kernkasten gleichzeitig oder nacheinander vom jeweiligen Transportsystem zur Reinigungs- und dann zur Demontagestation bewegt. Die Teile des Modells und des Kernkastens werden jetzt ebenfalls manuell oder von einem Handhabegerät in programmierter Folge und in definierter Lage in den Speicher abgelegt. Die von Handhabegerät und den einzelnen Stationen notwendigen Arbeitsschritte zur Fertigung der verlorenen Formen und des Kernkastens sind unabhängig voneinander oder taktweise durchführbar. In den Bereitstellungsstationen sind zur Vereinfachung des Produktionsablaufes ständig mehrere Modellplatten mit verschiedenen Modellen und unterschiedliche Kernkasten für in Einzel-, Klein- oder Großserie herzustellende Gußstücke abgelegt.Depending on the core manufacturing process and the respective Possibilities are the parts for core box production stored in the store made of wood, plastic or metal. after the lost molds for a casting, including the associated one Cores, were manufactured in the required number, become the model plate with model and the core box at the same time or one after the other from the respective transport system to Cleaning and then moved to the dismantling station. The parts of the model and the core box are now also manual or from a handling device in a programmed sequence and in stored in a defined location in the memory. The handling device and the work steps necessary for the individual stations for the production of the lost molds and the core box can be carried out independently or in cycles. In the Provisioning stations are used to simplify the production process constantly several model plates with different Models and different core boxes for single, small or large-scale castings to be produced.

Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anlage zur komplexen Fertigung von verlorenen Formen bestehen darin, daß die zu fertigenden Formen und Kerne für alle Gußstücke, unabhängig von der Anzahl der Abformungen, mit geringeren Kosten und höherer Produktivität nacheinander hergestellt werden können. Die wirtschaftlich zu fertigende Stückzahl für Gußstücke ist nicht mehr nach unten begrenzt.The advantages of the proposed system for complex manufacturing of lost forms is that the molds and cores to be made for all castings, independent on the number of impressions, with lower costs and higher productivity can. The economical number of castings is no longer capped.

Embodiment

Die Erfindung soll näher an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment will.

Die zugehörige Zeichnung zeigt schematisch die Anordnung von Einrichtungen als Anlage zur komplexen Fertigung von verlorenen Formen in der Weise, daß der Formkastenstrecke 10 eine Formmaschine FRPu 50 5 und eine Kernschießmaschine KS 25 12 zugeordnet sind, die zur flexiblen Fertigung je ein geschlossenes Transportsystem 7, beispielsweise in Form einer Rollenbahn, mit zentralem Speicher 2.1; 2.2 und eine Montage-, Bereitstellungs-, Reinigungs- und Demontagestation 3; 8; 9; 4 haben. Zur Herstellung eines Gußstückes mit fünf Abformungen entnimmt der Gelenkmanipulator 1 zur Fertigung der verlorenen Formen nach Programm alle erforderlichen Modell-, Anschnitt- und Speiserteile sowie Verbindungselemente dem Speicher 2.1 und legt diese programmgemäß zur Modellherstellung auf eine in der Montagestation 3 positionierte Modellplatte 6. Nach dem Verspannen der Modellteile mit der Modellplatte durch ein bekanntes kraftbetätigtes Spannelement wird die Modellplatte 6 mit dem Modell von der Rollenbahn 7 zur Bereitstellungsstation 8 und sofort zur Formmaschine 5 weiterbewegt. Gleichzeitig wird die Modellplatte mit einem ganzen Modell des in Großserie herzustellenden Gußstückes von der Formmaschine 5 mittels Rollenbahn 7 zur Reinigungsstation 9 bewegt und das Modell durch Bürsten von anhaftenden Formstoffresten automatisch gesäubert. Danach wird die Modellplatte 6 mit dem gesäuberten Modell zur Demontagestation 4 transportiert. Das Modell kann hier je nach Bedarf demontiert werden oder die Modellplatte mit Modell wird weiter zur Bereitstellungsstation 8 bewegt, dort automatisch eingelagert, eine bereits eingelagerte Modellplatte mit Modell der Formmaschine 5 zum Abformvorgang bereitgestellt, oder direkt wieder der Formmaschine 5 zur Fortsetzung der Fertigung der verlorenen Formen für das in Großserie herzustellende Gußstück übergeben. Zur Gewährleistung eines störungsfreien Arbeitsablaufes der zeichnungsgerechten Gußstückherstellung sind ein oder mehrere Kerne durch die an der Formkastenstrecke 10 angeordnete Kernschießmaschine 12 zu fertigen und/oder vom Kernlager 14 am Kerneinlegeplatz 13 bereitzustellen und dort in den Formkasten 11 mit der fertiggestellten verlorenen Form einzulegen. Die Teile für den entsprechenden Kernkasten, wie Grundkastenteile und Halbschalensegmente, sind manuell dem Speicher 2.2 zu entnehmen und an der Montagestation 3 zusammenzusetzen, so daß danach der Kernkasten von der Rollenbahn 7 zur Bereitstellungsstation 8 und zur Kernschießmaschine 12 bewegt werden kann. Die gefertigten Kerne stehen somit dem Kerneinlegeplatz 13 zur Verfügung und werden dort in die im Formkasten 11 vorhandene verlorene Form gesetzt. Nach Beendigung des Abformvorganges und des Kernherstellungs- und Kerneinlegeprozesses für die fünf Gußstücke werden die Modellplatte mit Modell und der Kernkasten gleichzeitig von der jeweiligen Rollenbahn 7 zur Reinigungsstation 9 und dann zur Demontagestation 4 bewegt. Die Teile des Kernkasten werden jetzt ebenfalls manuell und die Teile des Modells vom Handhabegerät 1 in programmierter Folge und in definierter Lage in den Speichern 2.2 und 2.1 abgelegt.The accompanying drawing shows schematically the arrangement of devices as a system for the complex production of lost molds in such a way that a molding machine section 10 is assigned a molding machine FRPu 50 5 and a core shooter KS 25 12 , each of which has a closed transport system 7 , for example for flexible production in the form of a roller conveyor, with central storage 2.1; 2.2 and an assembly, preparation, cleaning and dismantling station 3; 8th; 9; Have 4 . To produce a casting with five impressions, the articulated manipulator 1 takes all the necessary model, gate and feeder parts as well as connecting elements from the memory 2.1 to produce the lost molds according to the program and places them on a model plate 6 positioned in the assembly station 3 for the production of the model. After clamping the model parts with the model plate by a known power-operated clamping element, the model plate 6 with the model is moved on from the roller conveyor 7 to the preparation station 8 and immediately to the molding machine 5 . At the same time, the model plate with an entire model of the casting to be produced in large series is moved from the molding machine 5 by means of roller conveyor 7 to the cleaning station 9 and the model is automatically cleaned by brushing off any residues of molding material. The model plate 6 is then transported to the dismantling station 4 with the cleaned model. The model can be dismantled here as required or the model plate with model is moved further to the preparation station 8 , automatically stored there, an already stored model plate with model of the molding machine 5 is made available for the molding process, or directly again to the molding machine 5 to continue the production of the lost ones Hand over molds for the casting to be mass-produced. To ensure a trouble-free workflow of the casting according to the drawing, one or more cores are to be manufactured by the core shooting machine 12 arranged on the molding box section 10 and / or provided by the core store 14 at the core insertion place 13 and inserted there into the molding box 11 with the finished lost mold. The parts for the corresponding core box, such as base box parts and half-shell segments, can be manually removed from the memory 2.2 and assembled at the assembly station 3 , so that the core box can then be moved from the roller conveyor 7 to the preparation station 8 and to the core shooter 12 . The manufactured cores are thus available to the core insertion place 13 and are placed there in the lost form present in the molding box 11 . After completion of the molding process and the core manufacturing and core insertion process for the five castings, the model plate with model and the core box are moved simultaneously from the respective roller conveyor 7 to the cleaning station 9 and then to the dismantling station 4 . The parts of the core box are now also stored manually and the parts of the model by the handling device 1 in a programmed sequence and in a defined position in the memories 2.2 and 2.1 .

List of the reference numbers used for the patent application "Plant for the complex production of lost molds" 1 handling device
2.1; 2.2 memory
3 assembly station
4 disassembly station
5 molding machine
6 model plates
7 transport system
8 delivery station
9 cleaning station
10 mold box range
11 molded box
12 core shooter
13 core insertion point
14 core bearings

Claims

1. Plant for the complex production of lost molds for castings, in particular for castings with a low number of impressions, characterized in that the molding box section ( 10 ) is assigned a molding machine ( 5 ) and a core shooter ( 12 ), each of which is a closed transport system for flexible production ( 7 ) with central storage ( 2.1; 2.2 ) and an assembly, preparation, cleaning and dismantling station ( 3; 8; 9; 4 ).

2. Plant according to claim 1, characterized in that the assembly, preparation, cleaning and dismantling stations ( 3; 8; 9; 4 ) and the handling device ( 1 ) perform the work steps independently or in cycles.

3. Plant according to claim 1, characterized in that in the memory ( 2.1 ) on the molding machine ( 5 ) are preferably convex parts of different shape and size for the models to be assembled.

4. Plant according to claim 1, characterized in that in the memory ( 2.2 ) on the core shooter ( 12 ) are preferably concave parts of different shape and size for the core box to be assembled.

5. Plant according to claim 1 to 4, characterized in that the parts of different shape and size manually or from a handling device ( 1 ) in a programmed sequence, the memory ( 2.1; 2.2 ) removed and assembled in the assembly station ( 3 ).

6. Plant according to claim 5, characterized in that in the memory ( 2.1 ) preferably models, parts of models, gate and feeder parts and connecting elements and in the memory ( 2.2 ) preferably basic box parts and half-shell segments are stored and these can be assembled as desired, but formable .

7. Plant according to claim 1 to 6, characterized in that in the dismantling station ( 4 ) the assembled parts of different shape and size dismantled manually or by a handling device ( 1 ) in a programmed sequence and stored in a defined position in the memory ( 2.1; 2.2 ) will.