DE3930942C2 - Steuerung für eine Rüttelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Rüttelvorrichtung und betrifft insbesondere eine Steuerung für eine Rüt­ telvorrichtung.

Rüttelvorrichtungen und Rüttelverfahren zum Ver­ dichten von Formsand in ein Gußmodell vor dem Ver­ gießen von geschmolzenem Metall werden seit vielen Jahren benutzt. Eine derartige Vorrichtung und ein der­ artiges Verfahren sind in der US PS 44 54 906 beschrie­ ben. Eine derartige Vorrichtung dient zum Formgießen von geschmolzenem Metall, bei dem ein Gußmodell be­ nutzt wird, das in Sand eingebettet ist, um die Form festzulegen, die dem geschmolzenen Metall gegeben wird. Um sicherzustellen, daß der Formsand vollständig in alle Hohlräume und Aussparungen des Gußmodells 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 damit zu bewirken, daß der Sand in alle Hohlräume usw. in der Gußform eindringt und diese vollständig füllt, woraufhin die Beschleunigungen verringert werden, und eine Beschleunigung zu erzeugen, die kleiner als die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft ist, um da­ durch den Sand an seinem Platz zu verdichten. Derarti­ ge Vorrichtungen werden gewöhnlich als integrierte Verdichtungsvorrichtungen für verlorene Schaumstoff­ modelle bezeichnet.

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

Es ist bekannt, daß die bekannten Steuerungen insbe­ sondere 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 Be­ schleunigung des Formkastens selbst verschieden sein kann. Selbst bei Anwendungsformen, bei denen 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 le­ diglich ein Bezugspunkt. Obwohl die Bewegung des Ti­ sches zur Sandbewegung in Beziehung steht, ist diese Beziehung nicht ganz genau.

Durch die Erfindung sollen diese und andere Schwie­ rigkeiten überwunden werden, die den bekannten Steuerungen anhaften.

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

Die erfindungsgemäße Steuerung für eine Rüttelvor­ richtung umfaßt einen Tisch, eine Erregereinrichtung in Arbeitsverbindung mit dem Tisch, um daran eine Rüttel­ kraft zu legen und mit einem Motor, einer Einrichtung zum Halten eines Formkastens auf dem Tisch und einer Steuervorrichtung, die Einrichtungen zum Wahrneh­ men einer Charakteristik, die zur Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, Einrichtungen zum Festlegen gewünschter Arbeitsverhältnisse der Rüttel­ vorrichtung und Steuereinrichtungen umfaßt, die mit den Wahrnehmungseinrichtungen, den Festlegungsein­ richtungen und dem Motor verbunden sind, um den Mo­ tor zu steuern und dadurch kontrollierbar die Sandbe­ wegung auf die wahrgenommene Arbeitscharakteristik und die gewünschten Arbeitsverhältnisse ansprechend zu ändern und somit die gewünschten Arbeitsverhält­ nisse der Rüttelvorrichtung beizubehalten.

Insbesondere ist ein Formkasten mit einem Formmo­ dell versehen, das darin über eine Aufhängeeinrichtung aufgehängt ist. Der Formkasten ist auf einem Rüttel­ tisch gehalten. Ein Motor mit variabler Geschwindigkeit und einem exzentrischen Gegengewicht, das damit ver­ bunden ist, ist mit dem Tisch gekoppelt, um eine Rüttel­ kraft an den Tisch auf die Drehung des Motors und des Gegengewichtes zu legen. Die Rüttelkraft ist auf Ände­ rungen in der Geschwindigkeit des Motors ansprechend variabel. Eine Sensoreinrichtung ist dazu vorgesehen, die Bewegung des Sandes im Formkasten wahrzuneh­ men. Einstelleinrichtungen sind dazu vorgesehen, einen gewünschten Parameterwert der Bewegung festzule­ gen. Eine programmierbare Steuervorrichtung ist elek­ trisch mit dem Sensor, der Einstelleinrichtung und dem Motor verbunden. Die Steuervorrichtung speichert ein Programm, das so arbeiten kann, daß es die Geschwin­ digkeit des Motors auf die wahrgenommene Bewegung und die gewünschte Bewegung ansprechend steuerbar ändert, um die Beschleunigung des Sandes auf einem gewünschten Wert zu halten.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung umfaßt die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungsmesser.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung sind Einrichtungen zum Wahrnehmen der Ge­ schwindigkeit des Motors vorgesehen, und steuert die Steuervorrichtung wahlweise die Motorgeschwindig­ keit auf die tatsächliche Motorgeschwindigkeit oder die tatsächliche Beschleunigung ansprechend.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung enthält die programmierbare Steuervorrichtung ein Programm zum Steuern mehrerer Arbeitsbereiche, wobei jeder Arbeitsbereich durch die Zeitdauer oder die Menge definiert ist, in der der Sand in den Kasten gefüllt wird. In jedem Bereich 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 Zeich­ nung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilschnittansicht einer in­ tegrierten Verdichtungsanordnung für ein verlorenes Schaumstoffmodell mit einem Ausführungsbeispiel 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 Verdich­ tungsvorrichtung 10 für ein verlorenes Schaumstoffmo­ dell gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, die dazu dient, Formsand um ein Gußmodell vor dem Vergießen von geschmolzenem Metall zu ver­ dichten.

Die Vorrichtung 10 sitzt auf einem Rahmen 11 und weist eine Sandsiebvorrichtung 12 auf, die daran ange­ bracht ist und die Sand von irgendeinem herkömmli­ chen Ursprung aufnimmt, die gewünschte Korngrößen­ verteilung beibehält und unerwünschten Feinsand für die Verwendung in der Vorrichtung 10 entfernt. Der Sand strömt vom Sieb 12 in einen ersten Trichter 14, der über einem Sperrschieber 16 angeordnet ist. Der Sperr­ schieber 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 automa­ tisch den Sand auf die ideale Formtemperatur. Anschlie­ ßend fällt der Sand in einen zweiten Trichter 20 und danach durch ein Sandventil 22. Das Sandventil 22 stellt eine Steuer- und Verteilungseinheit dar, die gleichmäßig den Sand in einen Formkasten F rieseln läßt, der darun­ ter angeordnet ist. Das sanfte Rieseln des Sanden schließt jede Beschädigung des zerbrechlichen Gußmo­ dells P im Formkasten F aus. Am Boden des Rahmens 11 befinden sich Kraftmeßdosen 24. Auf den Kraftmeßdo­ sen 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 Aussparungen, die in nach unten mündenden becherför­ migen Halteelementen 34 vorgesehen sind, die am Bo­ den 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 Halte­ elemente 34 erstrecken.

Ein Schwinger oder Erreger 36 in Form eines Elektro­ motors 38, dessen Welle ein exzentrisches Gewicht 40 trägt, ist am Boden des Tisches 28 aufgehängt, um Schwingungen zu erzeugen. Der Motor 38 ist vorzugs­ weise ein Wechselstromkurzschlußmotor, dessen Ge­ schwindigkeit dadurch verändert wird, daß die Fre­ quenz der anliegenden Spannung geändert wird. Eine Änderung der Geschwindigkeit des Motors 38 in Ver­ bindung mit dem exzentrischen Gewicht 40 liefert somit eine Änderung des Hubs des Tisches 28 zum Schwingen des Formkastens 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 seinen Inhalt liegt.

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

A=K(f)²·S,

wobei S die Amplitude und F die Frequenz der Schwin­ gung bezeichnen. K ist eine Konstante, die teilweise vom Gewicht des Tisches 28 und des darauf gehaltener Formkastens abhängt.

Der Formkasten F nimmt ein Gußmodell P auf, das darin über eine Greifeinrichtung 42 aufgehängt ist. Die Greifeinrichtung wird pneumatisch betätigt und löst ih­ ren Griff am Gußmodell P mit fortschreitender Verdich­ tung. Obwohl das Gußmodell P aus irgendeinem her­ kömmlichen Material bestehen kann, ist die erfindungs­ gemäße Ausbildung insbesondere bei komplizierten Gußmodellen zweckmäßig, die aufgrund ihrer Kompli­ ziertheit nicht aus dem Formkasten und dem Sand vor dem Eingießen des geschmolzenen Materials entnom­ men werden können. Diese komplizierten Gußmodelle bestehen aus Materialien, die glasartig werden, wenn sie mit dem geschmolzenen Metall in Berührung kommen, wie beispielsweise Polyurethanschaum und Styropor.

Die Kompliziertheit des Gußmodells P ist schema­ tisch in der Zeichnung durch die Hohlräume C und die Aussparung R dargestellt, die eine Sackgasse im Guß­ modell P bilden können.

Es kann zusätzlich eine Förderanlage 43 dazu benutzt werden, automatisch einen Formkasten F zur Vorrich­ tung 10 zu befördern. Ein Formkasten F wird insbeson­ dere in eine Lage innerhalb des Rahmens 11 und nahe am Tisch 28 befördert. Obwohl es nicht in der Zeich­ nung 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 aufge­ nommen 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 Dreiphasen­ stromquelle 48 mit einem Dreiphasenstrom variabler Frequenz zu versorgen. Die Frequenz des Versorgungs­ stromes des Motors 38 wird nach Maßgabe eines Fre­ quenzbefehlssignals 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 Steuer­ vorrichtung 52 ist vorzugsweise eine programmierbare Steuervorrichtung, beispielsweise eine programmierba­ re Allen-Bradley PLC Steuervorrichtung, die ein Steu­ erprogramm zum automatischen Betreiben der Vor­ richtung 10 auf verschiedene Eingangssignale hin spei­ chert.

Die Steuervorrichtung 52 kann gleichfalls mit den Kraftmeßdosen 24 gekoppelt sein und davon ein analo­ ges Eingangssignal empfangen, das das wahrgenomme­ ne Gewicht wiedergibt. Die Kraftmeßdosen dienen ins­ besondere dazu, das Gewicht des Sandes S zusätzlich zum Formkasten F zu messen, wobei dieses Gewicht auch zur Höhe des Sandes S im Formkasten F in Bezie­ hung steht. Ein Beschleunigungsmesser 54 und ein Ge­ schwindigkeitswandler 56 sind über einen Analysator 58 mit der Steuervorrichtung 52 gekoppelt. Wie es gleich­ falls in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Beschleunigungsmes­ ser 54 ein herkömmlicher Beschleunigungsmesser, der durch ein Kabel 60 über eine Scheibe 62 aufgehängt ist. Das gegenüberliegende Ende des Kabels ist in einem Gehäuse 64 befestigt. Der Beschleunigungsmesser 54 nimmt daher die Beschleunigung des Sandes S im Form­ kasten F wahr. Das Gehäuse 64 kann auch einen motori­ sierten Mechanismus enthalten, um den Sensor 54 aus dem Formkasten F herauszuziehen, wenn die Höhe des Sandes S im Formkasten F zunimmt.

Der Beschleunigungsmesser 54 kann irgendeinen be­ kannten Aufbau haben. Der Beschleunigungsmesser kann auch ein Druckwandler sein, der den sich ändern­ den Druck wahrnimmt, der auf die Schwing- oder Rüt­ telbewegung ansprechend vom Sand erzeugt wird, oder sogar aus einem akustischen Sensor bestehen, der den Ton wahrnimmt, der durch die Bewegung des Sandes erzeugt wird, wobei die Tonstärke oder Tonhöhe zur Amplitude der Rüttel- oder Schwingbewegung in Bezie­ hung steht.

Der Sensor 54 erzeugt ein Signal, das beispielsweise ein analoges Signal ist, das sich über einen vorgewählten Bereich von beispielsweise 0 bis 5 Volt je nach der wahr­ genommenen 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 Steuervorrichtung 52 liefert.

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

Die Steuerung 44 enthält eine vom Benutzer einstell­ bare Einrichtung 66 zum Einstellen gewünschter Ar­ beitsverhältnisse, beispielsweise der Beschleunigung. Ein Hand/Automatikschalter 68 ist gleichfalls vorgese­ hen, um festzulegen, ob die Steuervorrichtung die Mo­ torgeschwindigkeit und somit die Beschleunigung auf die Benutzereinstelleinrichtung 66 oder nach dem Steu­ erprogramm steuert.

Eine Bedienungstafel 70 für die Bedienungsperson ist mit der Steuervorrichtung 52 gekoppelt und dient dazu, die automatischen Betriebsweisen der Steuervorrich­ tung 52 über ein System von Eingabeaufforderungen unter Verwendung einer Tastatur K mit einer Anzeige D einzurichten. Während der Einstellung fordert das System die Bedienungsperson 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 Sandeinfüllung bestimmt. Das ermöglicht es, das Steuerschema zu verschiedenen Zeiten während eines Füllzyklus zu ändern. Eine derar­ tige Steuerung ist insbesondere bei einem komplizierten Gußmodell P zweckmäßig, wie es in der Zeichnung dar­ gestellt ist.

Das in Fig. 3 dargestellte Flußdiagramm zeigt den Arbeitsablauf 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 Bereichsnummer wieder. An einem Block 102 wird einer Bedienungsperson die Nachricht an der Ter­ minalanzeige D gegeben, die Steuerart des Bereiches N einzugeben, wobei der Buchstabe N durch die Bereichs­ nummer ersetzt wird. Beim ersten Durchgang des Pro­ grammes wird daher der Buchstabe N durch die Zahl 1 ersetzt. Darauf ansprechend wählt die Bedienungsper­ son die Art der Steuerung, die für den Bereich 1 notwen­ dig ist, indem sie entsprechend unter Verwendung der Tastatur K antwortet. Die Art der Steuerung kann bei­ spielsweise eine Beschleunigungssteuerung oder eine Geschwindigkeitssteuerung sein, wie es mehr im einzel­ nen später beschrieben wird. Ein Entscheidungsblock 104 wartet dann, daß die Bedienungsperson die Infor­ mation zum Wählen der Art der Steuerung eingibt.

Wenn die Art der Steuerung eingegeben ist, dann wird die Bedienungsperson an einem Block 106 aufge­ fordert, einen Sollwert L für jeden speziellen Bereich einzugeben. Die Steuerung wartet an einem Entschei­ dungsblock 108 darauf, daß die Bedienungsperson den entsprechenden Sollwert eingibt. Der Sollwert gibt den gewünschten Betriebswert nach Maßgabe der gewähl­ ten Art der Steuerung wieder. Wenn insbesondere 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 Motorge­ schwindigkeitsbefehlssignal auf der Leitung 50 wird dementsprechend eingestellt, so daß die Geschwindig­ keit des Motors 38 zur Steuerung der Beschleunigung verändert wird, wie es an sich bekannt ist. Wenn ande­ rerseits die Geschwindigkeitssteuerung gewählt ist, dann vergleicht die Steuervorrichtung 52 die tatsächli­ che durch den Wandler 56 bestimmte Geschwindigkeit mit dem eingegebenen Geschwindigkeitssollwert und steuert die Steuervorrichtung 52 den Geschwindigkeits­ befehl auf der Leitung 50 darauf ansprechend derart, daß der Motor 38 auf der gewünschten Geschwindigkeit gehalten wird.

Wie es oben beschrieben wurde, ist die Dauer jedes Bereiches durch die Zeit, über die der Sand eingefüllt wird, oder die Sandhöhe, d. h. die Sandmenge, bestimmt. An einem Block 110 wird die Bedienungsperson aufge­ fordert, den Gewichtswert der für jeden Bereich zuzu­ gebenden Sandmenge einzugeben. Ein Entscheidungs­ block 112 wartet auf den einzugebenden Wert. Die Be­ dienungsperson kann entweder einen bestimmten Ge­ wichtswert, oder die Zahl Null eingeben, um anzuzei­ gen, daß kein Sand zuzugeben ist, oder diesen Parame­ ter dadurch umgehen, daß sie beispielsweise eine Rück­ stelltaste drückt, um anzugeben, daß die Steuerung in­ nerhalb des Bereiches nicht auf das Gewicht bezogen ist.

An einem Block 114 wird die Bedienungsperson auf­ gefordert, 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 auf­ gefordert, die Füllrate R für den jeweiligen Bereich ein­ zugeben. Die Füllrate legt das Maß fest, in dem das Sandventil 22 geöffnet ist, um den Durchgang des San­ des in den Formkasten F zuzulassen. Der Entschei­ dungsblock 120 wartet auf den einzugebenden Wert. Wiederum kann die Bedienungsperson einen bestimm­ ten 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 Arbeitszyklus möglich ist. Die Steuerung kann beispiels­ weise bis zu sechs Bereichen ermöglichen. Die Anzahl der Bereiche, die tatsächlich benötigt wird, hängt teil­ weise von der Kompliziertheit 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 Parameter eingegeben sind, dann ermittelt ein Entscheidungsblock 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 Bereichsinformation eingegeben werden, woraufhin ein Entscheidungsblock 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 Register N um eins hochgeschaltet und kehrt die Steue­ rung zum Block 102 zurück, um die Eingabe der Steuer­ parameter für den nächsten Bereich zu ermöglichen.

Wenn die gesamte Bereichsinformation eingegeben ist, was am Entscheidungsblock 122 oder am Entschei­ dungsblock 124 festgestellt wird, dann wird die Bedie­ nungsperson am Block 128 aufgefordert, eine Verweil­ zeit einzugeben. Die Verweilzeit dient dazu, es der Be­ dienungsperson zu ermöglichen von Hand aus den Tisch unter Verwendung der Einstelleinrichtung 66 zu vibrie­ ren oder zu rütteln, bevor der Formkasten F auf der Fördereinrichtung 43 abtransportiert wird. Ein Ent­ scheidungsblock 130 wartet auf die einzugebende Ver­ weilzeit. 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 einzugeben, während sich der Formkasten F noch an Ort und Stelle befindet. An einem Entscheidungsblock 134 wartet die Steuerung 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 Bedienungsperson die Geschwindigkeit des Motors 38, indem sie die Stellung des Knopfes 66 ändert. Gleichfalls wird Sand unter Verwendung eines ähnli­ chen nicht dargestellten Knopfes eingegeben, indem steuerbar die Öffnung des Sandventiles 22 verändert wird. Bei einer derartigen Steuerung wird der Bedie­ nungsperson eine herkömmliche Anzeigeinformation gegeben, um den Status der verschiedenen erfaßten Pa­ rameter anzuzeigen.

Wenn der Automatikbetrieb unter Verwendung der Wähleinrichtung 68 gewählt ist, dann arbeitet die Steu­ ervorrichtung 52 nach Maßgabe der Parameter, die un­ ter Verwendung des Einstellprogramms bestimmt wer­ den, wie es oben beschrieben wurde. Die spezielle Form des Programmes hängt wiederum von der Art des be­ nutzten Gußmodells ab. Ein Beispiel einer Arbeitsabfol­ ge 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 fol­ genden Parametern 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 Steuer­ vorrichtung 52 mit den obigen Parametern wurde mit der Verdichtungsabfolge begonnen. Der Motor 38 wur­ de insbesondere auf eine Geschwindigkeit gebracht, die eine Beschleunigung von 1,0 G liefert, was durch den Beschleunigungsmesser 54 wahrgenommen wurde, wo­ bei dieser Wert während des ersten Arbeitsbereiches beibehalten wurde. Das Sandfüllventil 22 wurde gleich­ falls geöffnet, um für einen Durchsatz von 45 kg pro Sekunde zu sorgen. Dieser Steuervorgang wurde fort­ gesetzt, bis das Gesamtgewicht des Sandes im Formka­ sten 0,68 kg betrug, was durch die Kraftmeßdosen 24 festgestellt wurde. Während der Sand den Formkasten füllt, bewirkt die Beschleunigung, daß der Sand verdich­ tet wird, um die Lufttaschen so gering wie möglich zu halten und dadurch eine feste Halterung für das Guß­ modell P zu liefern. Aufgrund der Erdbeschleunigungs­ kräfte 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 Betriebsbereich wird das Sandventil 22 ge­ schlossen, und wird der Motor 38 so betrieben, daß sich eine Beschleunigung von 4,0 G ergibt. Bei einer derarti­ gen Beschleunigung wird der Sand verwirbelt oder flui­ disiert, 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 Zy­ klus des dritten Bereiches sollte der Formkasten F im wesentlichen mit Sand gefüllt sein.

Während des Betriebsbereiches 4 wird der Motor 38 so betrieben, daß er über 20 Sekunden eine Beschleuni­ gung von 2 G liefert. Das erfolgt, um die endgültige Verdichtung des Sandes zu erreichen. Danach wird der Motor 38 abgeschaltet und hat die Bedienungsperson die Option, zusätzlichen Sand unter Verwendung des Sandnachfülldruckknopfes zuzugeben, oder den Tisch unter Verwendung eines Tischzusatzdruckknopfes zu rütteln, je nachdem ob das notwendig oder erwünscht ist. Das kann beispielsweise dann erfolgen, wenn die Verdichtung während des vierten Steuerbereiches die Höhe des Sandes S im Formkasten F herabsetzt, oder wenn eine zusätzliche Verdichtung erforderlich ist.

Durch die Erfindung wird daher eine Steuervorrich­ tung für einen Verdichtungstisch geschaffen, bei der die Geschwindigkeit eines Motors nach der ermittelten Be­ schleunigung des Sandes in einem Formkasten selektiv gesteuert wird.

Claims (13)

1. Steuerung für eine Rüttelvorrichtung mit einem Tisch, der eine Einrichtung zum Halten eines Form­ kastens aufweist, in den ein Gußmodell und Sand eingegeben werden, und mit einer Erregereinrich­ tung in Arbeitsverbindung mit dem Tisch, um eine Rüttelkraft an den Tisch zu legen und dadurch der Sand im Formkasten zu bewegen, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Festlegen der gewünsch­ ten Betriebscharakteristik der Bewegung des San­ des im Formkasten, der auf dem Tisch gehalten ist, Einrichtungen zum Wahrnehmen einer Charakteri­ stik, die zur Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, und eine Steuereinrichtung (52), die mit der Erregereinrichtung, den Festlegungs­ einrichtungen und den Wahrnehmungseinrichtun­ gen gekoppelt ist, und die Erregereinrichtung auf die gewünschte Betriebscharakteristik und die tat­ sächliche Betriebscharakteristik ansprechend steu­ ert, um die Bewegung des Sandes zu steuern.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wahrnehmungseinrichtungen ei­ nen 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 varia­ bler Geschwindigkeit ist, und die Steuereinrichtung (52) so arbeitet, daß sie die Geschwindigkeit des Motors (38) verändert, um die Rüttelkraft steuer­ bar zu verändern.

5. Steuerung für eine Rüttelvorrichtung mit einem Tisch, einer Erregereinrichtung in Arbeitsverbin­ dung mit dem Tisch, um eine Rüttelkraft daran zu legen, wobei die Erregereinrichtung einen Motor und ein drehbares exzentrisches Gegengewicht umfaßt, das mit dem Motor verbunden ist und da­ durch 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 umschließen ist, der in den Formkasten eingefüllt wird, gekennzeichnet durch eine Soll-Wert-Einrichtung zum Einstellen einer gewünschten Betriebscharakteristik, die mit der Bewegung des Sandes im Formkasten in Beziehung steht, der auf dem Tisch gehalten ist, eine Sensor­ einrichtung 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 wahrgenommene Betriebscharakteristik bezogen auf die gewünschte Betriebscharakteristik anspre­ chend 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 Be­ schleunigungsmesser (54) umfaßt.

7. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Soll-Wert-Einrichtung eine pro­ grammierte Steuervorrichtung umfaßt, die ein Pro­ gramm zum automatischen Bestimmen der ge­ wünschten Betriebscharakteristik speichert.

8. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (38) ein Motor mit varia­ bler Geschwindigkeit ist, und daß die Steuerein­ richtung (52) so arbeitet, daß sie die Geschwindig­ keit des Motors (38) verändert, um steuerbar die Rüttelkraft zu variieren.

9. Rüttelvorrichtung gekennzeichnet durch einen Tisch (28), eine Erregereinrichtung (36) in Betriebs­ verbindung zum Tisch (28), um daran eine Rüttel­ kraft 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 gedreht wird, eine Einrichtung (32, 34) zum Halten eines Formkastens (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 Formka­ sten (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 gewünschten Betriebscharakteristik der Rüttelvor­ richtung, eine Steuereinrichtung (52), die mit der Sensoreinrichtung (54) und der Soll-Wert-Einrich­ tung verbunden ist, um einen Erregerbefehl zu bil­ den, der notwendig ist, um der gewünschten Be­ triebscharakteristik zu genügen, und eine Antriebs­ einrichtung (46), die mit der Steuereinrichtung (52) und der Erregereinrichtung (36) gekoppelt ist, und auf den Erregerbefehl zum Betreiben des Motors (38) und des Gegengewichtes (40) so anspricht, daß die Rüttelkraft entwickelt wird, die notwendig ist, um der gewünschten Betriebscharakteristik zu ge­ nügen.

10. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen Be­ schleunigungsmesser (54) umfaßt.

11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Soll-Wert-Einrichtung eine programmierte Steuervorrichtung umfaßt, die ein Programm zum automatischen Bestimmen der ge­ wünschten Betriebscharakteristik speichert.

12. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Motor (38) ein Motor mit variabler Geschwindigkeit ist, und daß die Steuer­ einrichtung (52) so arbeitet, daß sie die Geschwin­ digkeit des Motors (38) verändert, um die Rüttel­ kraft steuerbar zu ändern.

13. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 9, gekenn­ zeichnet durch Einrichtungen, die mit der Steuer­ einrichtung (52) gekoppelt sind und die Motorge­ schwindigkeit wahrnehmen, wobei die Steuerein­ richtung (52) wahlweise den Erregerbefehl entwe­ der auf die Geschwindigkeit des Motors oder auf die Bewegung des Sandes ansprechend entwickelt.