DE3930942A1 - Steuerung fuer eine ruettelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Rüttelvorrichtung und betrifft insbesondere eine Steuerung für eine Rüttel­ vorrichtung.

Rüttelvorrichtungen und Rüttelverfahren zum Verdichten von Formsand in ein Gußmodell vor dem Vergießen von ge­ schmolzenem Metall werden seit vielen Jahren benutzt. Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind in der US PS 44 54 906 beschrieben. Eine derartige Vorrichtung dient zum Formgießen von geschmolzenem Metall, bei dem ein Gußmodell benutzt wird, das in Sand einge­ bettet ist, um die Form festzulegen, die dem geschmolzenen Metall gegeben wird. Um sicherzustellen, daß der Formsand vollständig in alle Hohlräume und Aussparungen des Guß­ modells eindringt, wird ein Formkasten, der das Gußmodell und den Sand enthält, auf gesteuerten Frequenzen und mit gesteuertem Hub gerüttelt, um Beschleunigungen zu er­ zeugen, die die Erdbeschleunigung überschreiten,und da­ mit zu bewirken, daß der Sand in alle Hohlräume usw. in der Gußform eindringt und diese vollständig füllt, woraufhin die Beschleunigungen verringert werden, um eine Beschleunigung zu erzeugen, die kleiner als die Be­ schleunigung aufgrund der Schwerkraft ist, um dadurch den Sand an seinem Platz zu verdichten. Derartige Vorrichtun­ gen werden gewöhnlich als integrierte Verdichtungsvorrich­ tungen für verlorene Schaumstoffmodelle bezeichnet.

Derartige bekannte Vorrichtungen liefern eine Beschleuni­ gung, indem sie einen Rütteltisch rütteln, auf dem der Formkasten gehalten ist. Einige Vorrichtungen verwenden eine Steuerung von Hand aus, um die Geschwindigkeit des Motors zum Steuern der Beschleunigung zu ändern. Es sind auch andere Vorrichtungen bereits benutzt worden, die die Beschleunigung des Rütteltisches wahrnehmen und automatisch die Beschleunigung dadurch steuern, daß die Geschwindigkeit des Motors darauf ansprechend gesteuert wird.

Es ist bekannt, daß die bekannten Steuerungen insbesondere bei Anwendungsformen für keine angemessene Steuerung sorgen, bei denen der Formkasten lose auf dem Tisch gehalten ist. Der Grund dafür besteht darin, daß die Beschleunigung des Rüttelbettes von der Beschleunigung des Formkastens selbst verschieden sein kann. Selbst bei Anwendungsformen, bei de­ nen der Formkasten fest mit dem Rüttelbett verbunden ist, ist die Steuerung nicht ideal. Bei derartigen Anordnungen ist insbesondere das kritische zu steuernde Element der Sand und nicht der Formkasten. Der Rütteltisch ist lediglich ein Bezugspunkt. Obwohl die Bewegung des Tisches zur Sand­ bewegung in Beziehung steht, ist diese Beziehung nicht ganz genau.

Durch die Erfindung sollen diese und andere Schwierigkei­ ten überwunden werden, die den bekannten Steuerungen an­ haften.

Durch die Erfindung wird eine Steuerung geschaffen, mit der eine Rüttelvorrichtung zum Verdichten von Formsand nach einer Charakteristik gesteuert wird, die zu der Be­ wegung des Sandes in Beziehung steht.

Die erfindungsgemäße Steuerung für eine Rüttelvorrichtung umfaßt einen Tisch, eine Erregereinrichtung in Arbeitsver­ bindung mit dem Tisch, um daran eine Rüttelkraft zu legen, und mit einem Motor, einer Einrichtung zum Halten eines Formkastens auf dem Tisch und eine Steuervorrichtung, die Einrichtungen zum Wahrnehmen einer Charakteristik, die zur Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, Ein­ richtungen zum Festlegen gewünschter Arbeitsverhältnisse der Rüttelvorrichtung,und Steuereinrichtungen umfaßt, die mit den Wahrnehmungseinrichtungen, den Festlegungseinrich­ tungen und dem Motor verbunden sind, um den Motor zu steu­ ern und dadurch kontrollierbar die Sandbewegung auf die wahrgenommene Arbeitscharakteristik und die gewünschten Ar­ beitsverhältnisse ansprechend zu ändern und somit die ge­ wünschten Arbeitsverhältnisse der Rüttelvorrichtung beizu­ behalten.

Insbesondere ist ein Formkasten mit einem Formmodell ver­ sehen, das darin über eine Aufhängeeinrichtung aufgehängt ist. Der Formkasten ist auf einem Rütteltisch gehalten. Ein Motor mit variabler Geschwindigkeit und einem exzen­ trischen Gegengewicht, das damit verbunden ist, ist mit dem Tisch gekoppelt, um eine Rüttelkraft an den Tisch auf die Drehung des Motors und des Gegengewichtes zu legen. Die Rüttelkraft ist auf Änderungen in der Geschwindigkeit des Motors ansprechend variabel. Eine Sensoreinrichtung ist dazu vorgesehen, die Bewegung des Sandes im Formkasten wahrzunehmen. Einstelleinrichtungen sind dazu vorgesehen, einen gewünschten Parameterwert der Bewegung festzulegen. Eine programmierbare Steuervorrichtung ist elektrisch mit dem Sensor, der Einstelleinrichtung und dem Motor verbun­ den. Die Steuervorrichtung speichert ein Programm, das so arbeiten kann, daß es die Geschwindigkeit des Motors auf die wahrgenommene Bewegung und die gewünschte Bewegung an­ sprechend steuerbar ändert, um die Beschleunigung des San­ des auf einem gewünschten Wert zu halten.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Sensoreinrichtung einen Beschleuni­ gungsmesser.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Einrichtungen zum Wahrnehmen der Geschwindigkeit des Motors vorgesehen, und steuert die Steuervorrichtung wahlweise die Motorgeschwindigkeit auf die tatsächliche Motorgeschwin­ digkeit oder die tatsächliche Beschleunigung ansprechend.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ent­ hält die programmierbare Steuervorrichtung ein Programm zum Steuern mehrerer Arbeitsbereiche, wobei jeder Arbeits­ bereich durch die Zeitdauer oder die Menge definiert ist, in der der Sand in den Kasten gefüllt wird. In jedem Be­ reich kann somit der Motor so gesteuert werden, daß er die Verdichtung des Sandes oder die Fluidisierung des Sandes liefert, die notwendig oder erwünscht ist.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein be­ sonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilschnittansicht einer integrierten Verdichtungsanordnung für ein verlorenes Schaumstoffmodell mit einem Ausfüh­ rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerung,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Steuerung in einem Blockschaltbild, und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das ein Betriebsprogramm für die in Fig. 2 dargestellte Steuerung darstellt.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine integrierte Verdichtungs­ vorrichtung 10 für ein verlorenes Schaumstoffmodell gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, die dazu dient, Formsand um ein Gußmodell vor dem Vergießen von geschmolzenem Metall zu verdichten.

Die Vorrichtung 10 sitzt auf einem Rahmen 11 und weist eine Sandsiebvorrichtung 12 auf, die daran angebracht ist, und die Sand von irgendeinem herkömmlichen Ursprung aufnimmt, die gewünschte Korngrößenverteilung beibehält und unerwünsch­ ten Feinsand für die Verwendung in der Vorrichtung 10 ent­ fernt. Der Sand strömt vom Sieb 12 in einen ersten Trichter 14, der über einem Sperrschieber 16 angeordnet ist. Der Sperrschieber 16 kann beispielsweise pneumatisch betätigt werden, um ein Sperren der Anordnung zu ermöglichen, ohne den Sand aus dem Trichter 14 zu entladen.

Wenn der Sperrschieber 16 geöffnet ist, geht der Sand nach unten durch einen Sandkühler 18. Der Sandkühler 18 nimmt die Einlaßtemperatur wahr und kühlt automatisch den Sand auf die ideale Formtemperatur. Anschließend fällt der Sand in einen zweiten Trichter 20 und danach durch ein Sandven­ til 22. Das Sandventil 22 stellt eine Steuer- und Vertei­ lungseinheit dar, die gleichmäßig den Sand in einen Form­ kasten F rieseln läßt, der darunter angeordnet ist. Das sanfte Rieseln des Sandes schließt jede Beschädigung des zerbrechlichen Gußmodells P im Formkasten F aus. Am Bo­ den des Rahmens 11 befinden sich Kraftmeßdosen 24. Auf den Kraftmeßdosen 24 sitzt ein Sockel 26. Ein Rütteltisch 28 ist über dem Sockel 26 durch Federn 30 gelagert. Die Kraftmeßdosen 24 haben einen herkömmlichen Aufbau und nehmen das Gewicht auf dem Sockel 26 und somit das Gewicht des Tisches 28 auf.

Vom Tisch 28 aus nach oben verlaufen drei Füße 32, die dreieckig angeordnet sind. Die Füße 32 passen in Aussparun­ gen, die in nach unten mündenden becherförmigen Halteele­ menten 34 vorgesehen sind, die am Boden des Formkastens F befestigt sind. Der Formkasten F ist somit lose auf dem Tisch 28 gehalten, wobei die Füße 32 sich jeweils in eines der entsprechenden Halteelemente 34 erstrecken.

Ein Schwinger oder Erreger 36 in Form eines Elektromotors 38, dessen Welle ein exzentrisches Gewicht 40 trägt, ist am Boden des Tisches 28 aufgehängt, um Schwingungen zu er­ zeugen. Der Motor 38 ist vorzugsweise ein Wechselstromkurz­ schlußmotor, dessen Geschwindigkeit dadurch verändert wird, daß die Frequenz der anliegenden Spannung geändert wird. Eine Änderung der Geschwindigkeit des Motors 38 in Verbin­ dung mit dem exzentrischen Gewicht 40 liefert somit eine Änderung des Hubs des Tisches 28 zum Schwingen des Form­ kastens F, der auf dem Tisch 28 gehalten ist, wie es oben beschrieben wurde.

Wenn der Motor 38 mit Energie versorgt wird, dann liefert er eine Rüttel- oder Schwingkraft, die über den Tisch 28 und die Füße 32 am Formkasten F und seinem Inhalt liegt.

Diese Kraft übersteigt die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft. Die Beschleunigung in G ist durch folgende Gleichung gegeben:

A = K(f) ² · S,

wobei S die Amplitude und F die Frequenz der Schwingung bezeichnen. K ist eine Konstante, die teilweise vom Ge­ wicht des Tisches 28 und des darauf gehaltenen Formkastens abhängt.

Der Formkasten F nimmt ein Gußmodell P auf, das darin über eine Greifeinrichtung 42 aufgehängt ist. Die Greif­ einrichtung wird pneumatisch betätigt und löst ihren Griff am Gußmodell P mit fortschreitender Verdichtung. Obwohl das Gußmodell P aus irgendeinem herkömmlichen Material be­ stehen kann, ist die erfindungsgemäße Ausbildung insbeson­ dere bei komplizierten Gußmodellen zweckmäßig, die aufgrund ihrer Kompliziertheit nicht aus dem Formkasten und dem Sand vor dem Eingießen des geschmolzenen Materials entnommen werden können. Diese komplizierten Gußmodelle bestehen aus Materialien, die glasartig werden, wenn sie mit dem ge­ schmolzenen Metall in Berührung kommen, wie beispielsweise Polyurethanschaum und Styropor.

Die Kompliziertheit des Gußmodells P ist schematisch in der Zeichnung durch die Hohlräume C und die Aussparung R dar­ gestellt, die eine Sackgasse im Gußmodell P bilden können.

Es kann zusätzlich eine Förderanlage 43 dazu benutzt wer­ den, automatisch einen Formkasten F zur Vorrichtung 10 zu befördern. Ein Formkasten F wird insbesondere in eine Lage innerhalb des Rahmens 11 und nahe am Tisch 28 befördert. Obwohl es nicht in der Zeichnung dargestellt ist, kann der Tisch 28 nach oben und nach unten bewegbar sein. Es können insbesondere Sensoreinrichtungen vorgesehen sein, die feststellen, daß ein Formkasten seine Position erreicht hat,und die danach bewirken, daß der Tisch 28 nach oben bewegt wird, bis die Füße 32 in den Halteelementen 34 auf­ genommen sind, um den Formkasten F darauf über dem Förderer 43 zu halten.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine Steuerung 44 für die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10. Die Steuerung 44 umfaßt einen Treiber 46 mit einstellbarer Frequenz, um einen Motor 38 von einer Dreiphasenstromquelle 48 mit einem Dreiphasenstrom variabler Frequenz zu versorgen. Die Fre­ quenz des Versorgungsstromes des Motors 38 wird nach Maß­ gabe eines Frequenzbefehlssignals festgelegt, das über eine Leitung 50 von einer Steuervorrichtung 52 empfangen wird. Der Treiber 46 kann beispielsweise ein VEE-ARC PWM 8050 Treiber einstellbarer Frequenz sein. Die Steuervorrichtung 52 ist vorzugsweise eine programmierbare Steuervorrichtung, beispielsweise eine programmierbare Allen-Bradley PLC Steu­ ervorrichtung, die ein Steuerprogramm zum automatischen Betreiben der Vorrichtung 10 auf verschiedene Eingangssig­ nale hin speichert.

Die Steuervorrichtung 52 kann gleichfalls mit den Kraftmeß­ dosen 24 gekoppelt sein und davon ein analoges Eingangs­ signal empfangen, das das wahrgenommene Gewicht wiedergibt. Die Kraftmeßdosen dienen insbesondere dazu, das Gewicht des Sandes S zusätzlich zum Formkasten F zu messen, wobei die­ ses Gewicht auch zur Höhe des Sandes S im Formkasten F in Beziehung steht. Ein Beschleunigungsmesser 54 und ein Ge­ schwindigkeitswandler 56 sind über einen Analysator 58 mit der Steuervorrichtung 52 gekoppelt. Wie es gleichfalls in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Beschleunigungsmesser 54 ein herkömmlicher Beschleunigungsmesser, der durch ein Kabel 60 über eine Scheibe 62 aufgehängt ist. Das gegen­ überliegende Ende des Kabels ist in einem Gehäuse 64 befestigt. Der Beschleunigungsmesser 54 nimmt daher die Beschleunigung des Sandes S im Formkasten F wahr. Das Gehäuse 64 kann auch einen motorisierten Mechanismus ent­ halten, um den Sensor 54 aus dem Formkasten F herauszu­ ziehen, wenn die Höhe des Sandes S im Formkasten F zunimmt.

Der Beschleunigungsmesser 54 kann irgendeinen bekannten Aufbau haben. Der Beschleunigungsmesser kann auch ein Druck­ wandler sein, der den sich ändernden Druck wahrnimmt, der auf die Schwing- oder Rüttelbewegung ansprechend vom Sand erzeugt wird, oder sogar aus einem akustischen Sensor be­ stehen, der den Ton wahrnimmt, der durch die Bewegung des Sandes erzeugt wird, wobei die Tonstärke oder Tonhöhe zur Amplitude der Rüttel- oder Schwingbewegung in Beziehung steht.

Der Sensor 54 erzeugt ein Signal, das beispielsweise ein analoges Signal ist, das sich über einen vorgewählten Be­ reich von beispielsweise 0 bis 5 Volt je nach der wahrge­ nommenen Beschleunigung ändert.

Der Wandler 56 kann beispielsweise ein Tachometer sein, der die Anzahl an Umdrehungen pro Minute der Welle des Motors 38 wahrnimmt. Der Analysator 58 kann beispielsweise ein Analysator sein, der von Comp-Pak hergestellt wird und geeignete Signalpegel zur Übertragung auf die Steuer­ vorrichtung 52 liefert.

Die Steuervorrichtung 52 steuert auch die Stellung des Sandventiles 22, indem sie ein analoges Signal liefert, das zu der gewünschten Sandfüllrate proportional ist.

Die Steuerung 44 enthält eine vom Benutzer einstellbare Einrichtung 66 zum Einstellen gewünschter Arbeitsverhält­ nisse, beispielsweise der Beschleunigung. Ein Hand/Automa­ tikschalter 68 ist gleichfalls vorgesehen, um festzulegen, ob die Steuervorrichtung die Motorgeschwindigkeit und so­ mit die Beschleunigung auf die Benutzereinstelleinrich­ tung 66 oder nach dem Steuerprogramm steuert.

Eine Bedienungstafel 70 für die Bedienungsperson ist mit der Steuervorrichtung 52 gekoppelt und dient dazu, die automatischen Betriebsweisen der Steuervorrichtung 52 über ein System von Eingabeaufforderungen unter Verwendung einer Tastatur K mit einer Anzeige D einzurichten. Während der Einstellung fordert das System die Bedienungs­ person auf, die verschiedenen Parameter für den Betrieb des Systems einzugeben. Die Systemsteuerung ist insbesondere durch eine Vielzahl von Steuerbereichen festgelegt. Jeder Bereich ist durch die Zeit oder die Menge der Sandeinfül­ lung bestimmt. Das ermöglicht es, das Steuerschema zu ver­ schiedenen Zeiten während eines Füllzyklus zu ändern. Eine derartige Steuerung ist insbesondere bei einem kompli­ zierten Gußmodell P zweckmäßig, wie es in der Zeichnung dargestellt ist.

Das in Fig. 3 dargestellte Flußdiagramm zeigt den Arbeits­ ablauf eines Programmes zum Vordefinieren der Parameter für jeden Bereich des Kastenfüllvorganges.

Das Programm beginnt an einem Block 100, der ein Register N auf den Wert "1" setzt. Der Wert im Register N gibt die Be­ reichsnummer wieder. An einem Block 102 wird einer Bedie­ nungsperson die Nachricht an der Terminalanzeige D gegeben, die Steuerart des Bereiches N einzugeben, wobei der Buch­ stabe N durch die Bereichsnummer ersetzt wird. Beim ersten Durchgang des Programmes wird daher der Buchstabe N durch die Zahl 1 ersetzt. Darauf ansprechend wählt die Bedienungsperson die Art der Steuerung, die für den Be­ reich 1 notwendig ist, indem sie entsprechend unter Ver­ wendung der Tastatur K antwortet. Die Art der Steuerung kann beispielsweise eine Beschleunigungssteuerung oder eine Geschwindigkeitssteuerung sein, wie es mehr im ein­ zelnen später beschrieben wird. Ein Entscheidungsblock 104 wartet dann, daß die Bedienungsperson die Information zum Wählen der Art der Steuerung eingibt.

Wenn die Art der Steuerung eingegeben ist, dann wird die Bedienungsperson an einem Block 106 aufgefordert, einen Soll­ wert L für jeden speziellen Bereich einzugeben. Die Steu­ erung wartet an einem Entscheidungsblock 108 darauf, daß die Bedienungsperson den entsprechenden Sollwert eingibt. Der Sollwert gibt den gewünschten Betriebswert nach Maß­ gabe der gewählten Art der Steuerung wieder. Wenn insbe­ sondere die Beschleunigungssteuerung gefordert ist, dann gibt die Bedienungsperson einen Beschleunigungssollwert ein. Darauf ansprechend vergleicht die Steuervorrichtung 52 die tatsächliche durch den Beschleunigungsmesser 54 erfaßte Beschleunigung mit der durch den Sollwert fest­ gelegten gewünschten Beschleunigung. Das Motorgeschwindig­ keitsbefehlssignal auf der Leitung 50 wird dementsprechend eingestellt, so daß die Geschwindigkeit des Motors 38 zur Steuerung der Beschleunigung verändert wird, wie es an sich bekannt ist. Wenn andererseits die Geschwindig­ keitssteuerung gewählt ist, dann vergleicht die Steuer­ vorrichtung 52 die tatsächliche durch den Wandler 56 bestimmte Geschwindigkeit mit dem eingegebenen Geschwin­ digkeitssollwert und steuert die Steuervorrichtung 52 den Geschwindigkeitsbefehl auf der Leitung 50 darauf anspre­ chend derart, daß der Motor 38 auf der gewünschten Geschwin­ digkeit gehalten wird.

Wie es oben beschrieben wurde, ist die Dauer jedes Be­ reiches durch die Zeit, über die der Sand eingefüllt wird, oder die Sandhöhe, d.h. die Sandmenge, bestimmt. An einem Block 110 wird die Bedienungsperson aufgefordert, den Gewichtswert der für jeden Bereich zuzugebenden Sandmenge einzugeben. Ein Entscheidungsblock 112 wartet auf den einzugebenden Wert. Die Bedienungsperson kann entweder einen bestimmten Gewichtswert, oder die Zahl Null eingeben, um anzuzeigen, daß kein Sand zuzugeben ist, oder diesen Parameter dadurch umgehen, daß sie beispielsweise eine Rückstelltaste drückt, um anzugeben, daß die Steuerung innerhalb des Bereiches nicht auf das Gewicht bezogen ist.

An einem Block 114 wird die Bedienungsperson aufgefordert, die Zeitdauer T für den jeweiligen Bereich einzugeben. Ein Entscheidungsblock 116 wartet auf den einzugebenden Zeitwert. Wie beim Gewicht kann die Bedienungsperson eine bestimmte Zeit oder die Zahl Null eingeben, oder diesen Parameter umgehen, wenn die Zeit nicht benutzt wird.

An einem Block 118 wird die Bedienungsperson aufgefordert, die Füllrate R für den jeweiligen Bereich einzugeben. Die Füllrate legt das Maß fest, in dem das Sandventil 22 ge­ öffnet ist, um den Durchgang des Sandes in den Formkasten F zuzulassen. Der Entscheidungsblock 120 wartet auf den einzugebenden Wert. Wiederum kann die Bedienungsperson einen bestimmten Wert oder die Zahl Null eingeben oder die Wahl umgehen, wenn der Bereich nach der Zeit zu steuern oder zu betreiben ist.

Das Programm ist vorzugsweise so ausgebildet, daß eine maximale Anzahl von Bereichen im automatischen Arbeitszyk­ lus möglich ist. Die Steuerung kann beispielsweise bis zu sechs Bereichen ermöglichen. Die Anzahl der Bereiche, die tatsächlich benötigt wird, hängt teilweise von der Kompli­ ziertheit des Gußmodells P ab. Wenn der Betrieb weniger als die Maximalanzahl von Bereichen benötigt, dann gibt die Bedienungsperson die Zahl Null für die Zeit T oder sowohl für den Sollwert L als auch die Sandfüllrate R im ersten nicht benutzten Bereich ein. Wenn einmal alle Para­ meter eingegeben sind, dann ermittelt ein Entscheidungs­ block 122, ob der Wert Null entweder für die Zeit oder sowohl für den Sollwert und die Füllrate eingegeben sind. Wenn das nicht der Fall ist, kann eine weitere Bereichs­ information eingegeben werden, woraufhin ein Entscheidungs­ block 124 feststellt, ob die Bereichsnummer N größer als oder gleich der maximal erlaubten Anzahl, d.h. gleich sechs bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist. Wenn das nicht der Fall ist, dann wird in einem Block 126 das Re­ gister N um eins hochgeschaltet und kehrt die Steuerung zum Block 102 zurück, um die Eingabe der Steuerparameter für den nächsten Bereich zu ermöglichen.

Wenn die gesamte Bereichsinformation eingegeben ist, was am Entscheidungsblock 122 oder am Entscheidungsblock 124 festgestellt wird, dann wird die Bedienungsperson am Block 128 aufgefordert, eine Verweilzeit einzugeben. Die Ver­ weilzeit dient dazu, es der Bedienungsperson zu ermöglichen von Hand aus den Tisch unter Verwendung der Einstellein­ richtung 66 zu vibrieren oder zu rütteln, bevor der Form­ kasten F auf der Fördereinrichtung 43 abtransportiert wird. Ein Entscheidungsblock 130 wartet auf die einzugebende Verweilzeit. Anschließend wird an einem Block 132 die Be­ dienungsperson aufgefordert, einen Sandfüllausgleichs­ wert einzugeben. Der Sandfüllausgleichswert erlaubt es der Bedienungsperson, von Hand aus zusätzlichen Sand ein­ zugeben, während sich der Formkasten F noch an Ort und Stelle befindet. An einem Entscheidungsblock 134 wartet die Steu­ erung auf den einzugebenden Wert. Anschließend endet das Einstellprogramm am Block 136.

Die Form des Steuervorganges wird nach Maßgabe der Stellung der Hand/Automatikwähleinrichtung 68 bestimmt. Wenn der Handbetrieb gewählt ist, dann steuert die Be­ dienungsperson die Geschwindigkeit des Motors 38, indem sie die Stellung des Knopfes 66 ändert. Gleichfalls wird Sand unter Verwendung eines ähnlichen nicht dargestellten Knopfes eingegeben, indem steuerbar die Öffnung des Sand­ ventiles 22 verändert wird. Bei einer derartigen Steuerung wird der Bedienungsperson eine herkömmliche Anzeigeinfor­ mation gegeben, um den Status der verschiedenen erfaßten Parameter anzuzeigen.

Wenn der Automatikbetrieb unter Verwendung der Wähleinrich­ tung 68 gewählt ist, dann arbeitet die Steuervorrichtung 52 nach Maßgabe der Parameter, die unter Verwendung des Ein­ stellprogramms bestimmt werden, wie es oben beschrieben wurde. Die spezielle Form des Programmes hängt wiederum von der Art des benutzten Gußmodells ab. Ein Beispiel einer Arbeitsabfolge wird im folgenden beschrieben, wobei dieses Beispiel bei einem Gußmodell wie beispielsweise dem in Fig. 1 dargestellten Gußmodell P verwandt werden kann.

Bei diesem Beispiel wird das Einstellprogramm dazu benutzt, die Arbeitsweise der Anordnung nach den folgenden Parame­ tern auszubilden:

Bereich 1
Art der Steuerung:	Beschleunigung
Soll-Wert:	1,0 G
Sandfüllrate:	45 kg pro Sekunde
Gewicht:	0,68 kg
Bereich 2 @	Art der Steuerung:	Beschleunigung
Soll-Wert:	4,0 G|	Sandfüllrate:	0 kg pro Sekunde
Zeit:	30 Sekunden
Bereich 3 @	Art der Steuerung:	Beschleunigung
Soll-Wert:	3,5 G|	Sandfüllrate:	9 kg pro Sekunde
Gewicht:	0,45 kg
Bereich 4 @	Art der Steuerung:	Beschleunigung|	Soll-Wert:|2,0 G
Sandfüllrate:	0 kg pro Sekunde
Zeit:	20 Sekunden
Endverweilzeit:	10 Sekunden
Sandnachfüllwert:	9 kg pro Sekunde

Bei positioniertem Formkasten F und einer Steuervorrich­ tung 52 mit den obigen Parametern wurde mit der Verdich­ tungsabfolge begonnen. Der Motor 38 wurde insbesondere auf eine Geschwindigkeit gebracht, die eine Beschleunigung von 1,0 G liefert, was durch den Beschleunigungsmesser 54 wahrgenommen wurde, wobei dieser Wert während des ersten Arbeitsbereiches beibehalten wurde. Das Sandfüllventil 22 wurde gleichfalls geöffnet, um für einen Durchsatz von 45 kg pro Sekunde zu sorgen. Dieser Steuervorgang wurde fortgesetzt, bis das Gesamtgewicht des Sandes im Formkasten 0,68 kg betrug, was durch die Kraftmeßdosen 24 festgestellt wurde. Während der Sand den Formkasten füllt, bewirkt die Beschleunigung, daß der Sand verdichtet wird, um die Luft­ taschen so gering wie möglich zu halten und dadurch eine feste Halterung für das Gußmodell P zu liefern. Aufgrund der Erdbeschleunigungskräfte wird sich der Sand S jedoch nicht nach oben bewegen, um die Aussparung R zu füllen.

Wenn einmal 0,68 kg Sand zugegeben sind, geht die Steuerung auf den zweiten Betriebsbereich über. Im zweiten Betriebs­ bereich wird das Sandventil 22 geschlossen, und wird der Motor 38 so betrieben, daß sich eine Beschleunigung von 4,0 G ergibt. Bei einer derartigen Beschleunigung wird der Sand verwirbelt oder fluidisiert, so daß er die Aussparung R oder irgendeinen anderen derartigen Hohlraum je nach dem speziellen Gußmodell P füllt. Dieser Arbeitsvorgang wird über 30 Sekunden fortgesetzt. Am Ende der 30 Sekunden be­ ginnt der dritte Steuerbereich und wird das Sandventil 22 wieder geöffnet, um für eine Füllrate von 9 kg pro Sekunde zu sorgen. Die Steuervorrichtung 52 setzt gleichfalls die Beschleunigung auf 3,5 G herab, bis 0,45 kg zusätzlicher Sand zugegeben sind. Am Ende des Zyklus des dritten Berei­ ches sollte der Formkasten F im wesentlichen mit Sand ge­ füllt sein.

Während des Betriebsbereiches 4 wird der Motor 38 so be­ trieben, daß er über 20 Sekunden eine Beschleunigung von 2 G liefert. Das erfolgt, um die endgültige Verdichtung des Sandes zu erreichen. Danach wird der Motor 38 abge­ schaltet und hat die Bedienungsperson die Option, zusätz­ lichen Sand unter Verwendung des Sandnachfülldruck­ knopfes zuzugeben, oder den Tisch unter Verwendung eines Tischzusatzdruckknopfes zu rütteln, je nachdem ob das not­ wendig oder erwünscht ist. Das kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Verdichtung während des vierten Steuer­ bereiches die Höhe des Sandes S im Formkasten F herabsetzt, oder wenn eine zusätzliche Verdichtung erforderlich ist.

Durch die Erfindung wird daher eine Steuervorrichtung für einen Verdichtungstisch geschaffen, bei der die Geschwindig­ keit eines Motors nach der ermittelten Beschleunigung des Sandes in einem Formkasten selektiv gesteuert wird.

Claims (13)

1. Steuerung für eine Rüttelvorrichtung mit einem Tisch, der eine Einrichtung zum Halten eines Formkastens aufweist, in den ein Gußmodell und Sand eingegeben werden, und mit einer Erregereinrichtung in Arbeitsverbindung mit dem Tisch, um eine Rüttelkraft an den Tisch zu legen und dadurch den Sand im Formkasten zu bewegen, gekenn­ zeichnet durch Einrichtungen zum Festlegen der gewünschten Betriebscharakteristik der Bewegung des Sandes im Formkasten, der auf dem Tisch gehalten ist, Einrichtun­ gen zum Wahrnehmen einer Charakteristik, die zur Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, und eine Steu­ ereinrichtung (52), die mit der Erregereinrichtung, den Festlegungseinrichtungen und den Wahrnehmungseinrichtungen ge­ koppelt ist, und die Erregereinrichtung auf die gewünschte Betriebscharakteristik und die tatsächliche Betriebscharak­ teristik ansprechend steuert, um die Bewegung des Sandes zu steuern.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wahrnehmungseinrichtungen einen Beschleunigungsmesser (54) umfassen.

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregereinrichtung einen Motor (38) mit einem exzentrischen Gegengewicht (40) umfaßt, das daran angebracht ist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (38) ein Motor mit variabler Geschwindigkeit ist, und die Steuereinrichtung (52) so ar­ beitet, daß sie die Geschwindigkeit des Motors (38) verändert, um die Rüttelkraft steuerbar zu verändern.

5. Steuerung für eine Rüttelvorrichtung mit einem Tisch, einer Erregereinrichtung in Arbeitsverbindung mit dem Tisch, um eine Rüttelkraft daran zu legen, wobei die Erregereinrichtung einen Motor und ein drehbares exzentri­ sches Gegengewicht umfaßt, das mit dem Motor verbunden ist und dadurch gedreht wird, und mit Einrichtungen zum Halten eines Formkastens auf dem Tisch, wobei der Formkasten bei seiner Verwendung ein Gußmodell hält, das von Sand zu um­ schließen ist, der in den Formkasten eingefüllt wird, gekennzeichnet durch eine Soll-Wert-Einrich­ tung zum Einstellen einer gewünschten Betriebscharakteristik, die mit der Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, der auf dem Tisch gehalten ist, eine Sensoreinrich­ tung zum Wahrnehmen einer tatsächlichen Betriebscharakteristik, die mit der Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, und eine Steuereinrichtung (52), die mit dem Motor (38), der Soll-Wert-Einrichtung und der Wahrnehmungsein­ richtung gekoppelt ist, um den Motor (38) auf die wahrge­ nommene Betriebscharakteristik bezogen auf die gewünschte Betriebscharakteristik ansprechend so zu steuern, daß die Bewegung des Sandes gesteuert wird, um eine Verdichtung des Sandes um das Gußmodell herum zu erzielen.

6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen Beschleu­ nigungsmesser (54) umfaßt.

7. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Soll-Wert-Einrichtung eine program­ mierte Steuervorrichtung umfaßt, die ein Programm zum auto­ matischen Bestimmen der gewünschten Betriebscharakteristik speichert.

8. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (38) ein Motor mit variabler Geschwindigkeit ist, und daß die Steuereinrichtung (52) so arbeitet, daß sie die Geschwindigkeit des Motors (38) ver­ ändert, um steuerbar die Rüttelkraft zu variieren.

9. Rüttelvorrichtung gekennzeichnet durch einen Tisch (28), eine Erregereinrichtung (36) in Be­ triebsverbindung zum Tisch (28), um daran eine Rüttelkraft zu legen, wobei die Erregereinrichtung (36) einen Motor (38) und ein drehbares exzentrisches Gegengewicht (40) umfaßt, das mit dem Motor (38) verbunden ist, so daß es dadurch ge­ dreht wird, eine Einrichtung (32, 34) zum Halten eines Form­ kastens (F) auf dem Tisch (28), wobei der Formkasten (F) bei seiner Benutzung ein Gußmodell (S) hält, das dicht mit Sand zu umhüllen ist, der in den Formkasten (F) eingefüllt wird, eine Sensoreinrichtung (54), die die Bewegung des Sandes im Formkasten (F) wahrnimmt, der auf dem Tisch (28) gehalten ist, eine Soll-Wert-Einrichtung zum Einstellen einer gewünsch­ ten Betriebscharakteristik der Rüttelvorrichtung, eine Steuereinrichtung (52), die mit der Sensoreinrichtung (54) und der Soll-Wert-Einrichtung verbunden ist, um einen Erre­ gerbefehl zu bilden, der notwendig ist, um der gewünschten Betriebscharakteristik zu genügen, und eine Antriebseinrich­ tung (46), die mit der Steuereinrichtung (52) und der Erre­ gereinrichtung (36) gekoppelt ist, und auf den Erregerbefehl zum Betreiben des Motors (38) und des Gegengewichtes (40) so anspricht, daß die Rüttelkraft entwickelt wird, die not­ wendig ist, um der gewünschten Betriebscharakteristik zu genügen.

10. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungsmesser (54) umfaßt.

11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Soll-Wert-Einrichtung eine programmierte Steuervorrichtung umfaßt, die ein Pro­ gramm zum automatischen Bestimmen der gewünschten Betriebs­ charakteristik speichert.

12. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (38) ein Motor mit variabler Geschwindigkeit ist, und daß die Steuerein­ richtung (52) so arbeitet, daß sie die Geschwindigkeit des Motors (38) verändert, um die Rüttelkraft steuerbar zu ändern.

13. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch Einrichtungen, die mit der Steuer­ einrichtung (52) gekoppelt sind und die Motorgeschwindig­ keit wahrnehmen, wobei die Steuereinrichtung (52) wahlweise den Erregerbefehl entweder auf die Geschwindigkeit des Mo­ tors oder auf die Bewegung des Sandes ansprechend entwickelt.