DE4202020A1 - Verfahren und anordnung zur positionierung eines giesssystems bei einem ballenpressenden form- und foerdersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Positio­ nierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann beim Guß von Formstücken aus Metall verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich desweiteren auf eine Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpres­ senden Form- und Fördersystem.

Die Herstellung von Gußformen geschieht unter Verwendung einer kastenlosen, ballenpressenden Formanlage dadurch, daß zwei Modellplatten in einen Ballen aus Formsand gepreßt werden und anschließend der Formballen ausgestoßen wird, wobei der neue Formballen gegen den zuvor ausgestoßenen Formballen preßt, wodurch eine Gußform mit Gießtrichter an den Berührungsflächen entsteht.

Diese Formballen werden über ein Förderband zum Gießsystem weitertransportiert, wobei es durch Toleranzen in der Formballendicke und innerhalb des Fördersystems zu Ver­ schiebungen der Gießtrichterposition kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form und Fördersystem anzugeben, bei dem einerseits nach der Herstellung eines Formballens weitgehend verzögerungs­ frei der Gießvorgang eingeleitet werden kann und bei dem andererseits Toleranzen in der Formballendicke und inner­ halb des Fördersystems ausgeglichen werden. Ferner soll eine Anordnung hierzu angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale ge­ löst.

Die Aufgabe wird bezüglich der Anordnung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbeson­ dere darin, daß eine exakte Positionierung des Bodenlochs über dem Gießtrichter erzielt wird, ohne daß damit wesent­ liche zeitliche Verzögerungen verbunden sind. Die Erfassung der Position des Bodenlochs über dem Gießtrichter erfolgt sehr rasch, während die zeitaufwendigere Positionsverände­ rung des Gießsystems über dem Gießtrichter im Normalfall erst nach dem Gießvorgang und gleichzeitig mit dem nächsten Form- und Förderprozeß eines neuen Formballens geschieht. Nur wenn sich das Bodenloch des Gießsystems außerhalb des zugelassenen Toleranzbereiches über dem Gießtrichter befin­ det, ist eine sofortige Positionsveränderung bereits vor dem Gießvorgang erforderlich. Eine derartige, relativ große Veränderung der Gießtrichterposition tritt beispielsweise bei einem Modellplattenwechsel im ballenpressenden Formsy­ stem auf, so daß bei einem Modellplattenwechsel eine auto­ matische Anpassung erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur schnellen Positionierung ei­ nes Gießsystems für ein ballenpressendes Form­ system,

Fig. 2 eine alternative Anordnung,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Gießsystem und die un­ terhalb befindlichen Formballen,

Fig. 4 ein alternatives Meßsystem.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur schnellen Positionierung eines Gießsystems für ein ballenpressendes Formsystem ge­ zeigt. Es ist ein kastenloses ballenpressendes Formsystem 1 zur Herstellung von Gußformen zu erkennen, bei dem zwei Mo­ dellplatten beidseitig in einen Ballen aus Formsand gepreßt werden. Beim anschließenden Ausstoßen des neuen Formballens wird der neue Formballen gegen den zuvor ausgepreßten Form­ ballen gepreßt, wodurch eine Gußform mit Gießtrichter ent­ steht. In Fig. 1 sind acht derartige Formballen 2 bis 9 dargestellt, die insgesamt sieben Gußformen bilden, wobei die Gießtrichter jeweils mit Ziffer 10 bezeichnet sind.

Diese Formballen 2 bis 9 werden über ein Fördersystem 11 zu einem Gießsystem 12 weitertransportiert. Das Gießsystem 12 besteht aus einem Flüssigmetallspeicher 13 mit Bodenloch 14 und Stopfen 15 zum Verschließen des Bodenlochs 14. Das im Speicher 13 befindliche Flüssigmetall ist mit Ziffer 16 be­ zeichnet. Das Gießsystem 12 kann mittels eines Positionier­ systems 18 in x- und y-Richtung verschoben werden, d. h. in Längsrichtung des Fördersystems 11 und quer hierzu. Auf diese Weise ist es möglich, das Bodenloch 14 des Gießsy­ stems 12 exakt über den Gießtrichter 10 zu positionieren.

Eine Stopfensteuerung 21 dient zur Betätigung des Stopfens 15, d. h. zum Öffnen und Schließen des Bodenlochs 14 und da­ mit zum dosierten Abgießen des Flüssigmetalls. Um Abwei­ chungen zwischen den Positionen des Gießsystems 12 und des Gießtrichters 10 zu erfassen, ist ein Meßsystem (Video-, Laser-, Radar- oder Ultraschallkamera) 19 mit angeschlos­ senem Meßgrößenverarbeitungssystem 20 vorgesehen.

Zur Steuerung des Ballen-, Form- und Fördersystems 1/11 dient ein Steuersystem 17 (siehe Signal A zur Steuerung des Formsystems und Signal B zur Steuerung des Fördersystems). Dieses Steuersystem gibt dem Meßgrößenverarbeitungssystem 20 und der Stopfensteuerung 21 ein Signal (siehe Signal C), sobald ein Form- und Förderprozeß für einen neuen Formbal­ len beendet ist und sich die auf dem Fördersystem 11 be­ findlichen Formballen in Ruhe befinden. Der Gießtrichter 10 der mit Flüssigmetall 16 zu befüllenden Gießform befindet sich unter dem Bodenloch 14 des Gießsystems 12. Durch die Stopfensteuerung 21 wird der Stopfen 15 angehoben (siehe Signal E) und Flüssigmetall 16 wird in die Gußform gefüllt. Das Meßsystem 19 erfaßt vor und während des Gießens die ge­ nauen Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs (siehe Signal D). Mit Hilfe des Meßgrößenverarbeitungssy­ stems 20 werden Abweichungen zwischen den Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs 14 ermittelt. Nach dem Ende des Gießvorganges (wird dem Positioniersystem 18 durch das Signal G mitgeteilt) und während der nachfolgenden Her­ stellung eines neuen Formballens im Formsystem 1 wird das Gießsystem 12 entsprechend der ermittelten Abweichung unter Einsatz des Positioniersystems 18 derart positioniert, daß das Bodenloch 14 beim nächsten Gießvorgang voraussichtlich exakt über der Mitte des Gießtrichters 10 steht (siehe Si­ gnal F vom Meßgrößenverarbeitungssystem und Signal H vom Positioniersystem). Auf das Signal G kann z. B. verzichtet werden, wenn das Ende des Gießvorganges dem Positioniersy­ stem 18 ebenfalls über das Meßgrößenverarbeitungssystem 20 mitgeteilt wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird vorausge­ setzt, daß sich die Abweichungen der Positionen von Gieß­ trichter 10 und Bodenloch 14 stets innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches bewegen, so daß der Gießvorgang trotz Po­ sitionsabweichung durchgeführt werden kann und es genügt, eine Korrektur der Position nach erfolgtem Gießvorgang durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß der gesamte Pro­ zeßablauf durch die Positionskorrektur zeitlich nicht ver­ zögert wird, da die Positionskorrekturen stets in den "Pausen" erfolgen, in denen ein neuer Formballen herge­ stellt und gefördert wird. Falls jedoch auch relativ große Veränderungen hinsichtlich der Gießtrichterpositionen auf­ treten können - beispielsweise bei einem Modellplattenwech­ sel - ist eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative Anord­ nung einzusetzen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

In Fig. 2 ist eine alternative Anordnung dargestellt, bei der nach Beendigung eines Form- und Förderprozesses für einen neuen Formballen (siehe Signale A′, B′) ein Signal C′ an das Meßgrößenverarbeitungssystem 20 abgegeben wird, um mitzuteilen, daß sich die auf dem Fördersystem 11 befindli­ chen Formballen in Ruhe befinden. Das Meßsystem 19 erfaßt vor dem Gießen die genauen Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs 14 (siehe Signale D′). Das Meßgrößenver­ arbeitungssystem ermittelt Abweichungen zwischen den Posi­ tionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs und gibt entsprechende Signale F′ an das Positioniersystem 18.

Liegt die ermittelte Abweichung innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches, so gibt das Positioniersystem ein Signal I′ an die Stopfensteuerung 21 ab, wodurch der Gießvorgang durchgeführt wird (Signal E′ an Gießsystem 12). Nach Been­ digung des Gießvorganges erfolgt die notwendige Korrektur des Gießsystems 12 (Signal H′).

Liegt die ermittelte Abweichung jedoch außerhalb des zuläs­ sigen Toleranzbereiches, so gibt das Positioniersystem 18 das Signal H′ sofort an das Gießsystem ab, wodurch infolge x- und/oder y-Verschiebung des Bodenlochs 14 die nicht zu tolerierende Abweichung beseitigt wird. Erst anschließend wird das Signal E′ an die Stopfensteuerung 21 zur Durchfüh­ rung des Gießvorganges gegeben. Auf diese Weise wird ein unzulässiges Gießen bei einem unkorrekt positionierten Gießsystem verhindert und insbesondere eine automatische Anpassung an Modellplattenwechsel bei der Formballenher­ stellung erzielt.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Gießsystem und die un­ terhalb befindlichen Formballen dargestellt. Es ist zu er­ kennen, daß die Gußform 22 durch die beiden gegeneinander gepreßten Formballen 7, 8 gebildet wird, wobei die Gußform 22 über einen Gießtrichter 10 mit Flüssigmetall befüllbar ist. Das in der von den Formballen 8, 9 gebildeten Gußform befindliche Gußstück aus erstarrendem Metall ist mit Ziffer 23 bezeichnet.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich das Bodenloch 14 des Flüssigmetallspeichers 13 relativ exakt über dem Einfülltrichter 10 der Gußform 22, so daß der Gießvorgang durch Anheben des Stopfens 15 beginnen kann.

In Fig. 4 ist ein alternatives Meßsystem dargestellt. Hierbei sind beispielsweise zwei Videokameras 19a, 19b vor­ gesehen, wobei die eine Videokamera 19a einen parallel zum Fördersystem 11 verlaufenden Bildausschnitt zum Gießtrich­ ter 10/Bodenloch 14 sowie die weitere Videokamera 19b einen quer zum Fördersystem 11 verlaufenden Bildausschnitt ab­ deckt. Dieses alternative Meßsystem erlaubt eine besonders exakte Überprüfung der Positionen von Gießtrichtern 10 und Bodenloch 14 des Flüssigmetallspeichers 13 und demzufolge eine besonders exakte Positionierung im Falle abweichender Positionen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem, bei dem zum dosierten Abgießen von Flüssigmetall ein Bodenloch des Gießsystems über einem Gießtrichter der auf einem Förder­ system befindlichen Gußform angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Position des Bodenlochs über dem Gieß­ trichter überprüft und Positionsabweichungen erfaßt werden, sobald ein Form- und Förderprozeß eines Formballens beendet ist und sich der Formballen in Ruhe befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionsveränderung erst nach beendetem Gießvor­ gang und während des nächsten Form- und Förderprozesses ei­ nes Formballens erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionsveränderung sofort und vor dem Gießvor­ gang erfolgt, wenn die Positionsabweichung nicht im zuge­ lassenen Toleranzbereich liegt.

4. Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem, bei dem zum dosierten Abgießen von Flüssigmetall ein Bodenloch des Gießsystems über einem Gießtrichter der auf einem Fördersy­ stem befindlichen Gußform angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Meßsystem (19) zur Erfassung der Positio­ nen des Bodenlochs (14) über dem Gießtrichter (10) sowie ein Positioniersystem (18) zur Verstellung des Gießsystems (12) in Längsrichtung des Fördersystems (11) und quer hierzu vorgesehen sind und ein Meßgrößenverarbeitungssystem (20) zur Ansteuerung des Positioniersystems (18) dient.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Videokamera als Meßsystem (19) dient.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lasersystem als Meßsystem (19) dient.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radarsystem als Meßsystem (19) dient.

8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallsystem als Meßsystem (19) dient.