DE4323107C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Werkzeugreinigung bei der Herstellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Werkzeugreinigung bei der Herstellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete mittels vorzugsweise linear angeordneter Kernschießmaschinen bzw. Schießstationen, wobei die Kernschießmaschinen jeweils aus Werkzeugoberteil, Ausstoßplatte des Werkzeugoberteils und Werk­ zeugunterteil bestehende Werkzeugsätze aufweisen und wobei die Werkzeugsätze von den Kernschießmaschinen abkoppelbar und vor­ zugsweise in ein Werkzeuglager ausstoßbar sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf das Gebiet der Gießereitechnik. Zum Gießen von Formstücken werden Gießereikerne oder -formen meist in getrennten Teilen herge­ stellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gußform bzw. zu einem Kernpaket verbunden. Diese Kernpakete werden dann zur Herstellung eines bspw. metallischen Werkstücks mit geschmol­ zenem Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit ge­ schmolzenem Metall zu füllenden Kernpakete hintereinander auf­ gereiht die Fertigungsstraße durchlaufen.

Vorrichtungen zum Herstellen von Kernpaketen der in Rede ste­ henden Art sind bereits aus zahlreichen Druckschriften bekannt. Lediglich beispielhaft wird hier auf die DE-OS 23 04 564 ver­ wiesen. Aus der Praxis ist es weiter bekannt, die zu einem Kernpaket zu verbindenden Kerne in einer Fertigungslinie mit mehreren Kernschießmaschinen bzw. Schießstationen zu fertigen, wobei das Kernpaket an jeder Schießstation um einen weiteren Kern ergänzt wird. Dazu werden die Kerne auf einem die einzel­ nen Schießstationen durchlaufenden Transferteil abgelegt, wobei dieses Transferteil meist gleichzeitig als Werkzeugunterteil der ersten Schießstation dient.

Nun sind die zur Herstellung der Kernpakete verwendeten Kern­ sande stets mit Bindemittel vermengt, wodurch eine erhebliche Verschmutzung der Werkzeuge - Werkzeugoberteil mit Ausstoß­ platte und Werkzeugunterteil - stattfindet. Entsprechend sind die Werkzeuge nach einer bestimmten Anzahl von Takten zu reini­ gen und dazu an den Schießstationen auszutauschen. Vorzugsweise werden die ausgetauschten Werkzeuge - vor oder nach der eigent­ lichen Reinigung - in ein Werkzeuglager verbracht. Ein solcher Werkzeugwechsel bzw. die darauf folgende Reinigung der Werk­ zeuge ist in der Praxis stets dann problematisch, wenn eine vollautomatische Fertigung und somit auch eine vollautomatische Werkzeugreinigung angestrebt ist. Einerseits bereitet die Hand­ habung der Werkzeugteile Probleme und andererseits ist die Rei­ nigung trotz der komplizierten Handhabung schnellstmöglich durchzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein entspre­ chendes Verfahren anzugeben, wonach eine schnelle und dabei vollautomatische Werkzeugreinigung möglich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst die voranstehende Aufgabe hinsichtlich der beanspruchten Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist die erfindungsgemäße Vor­ richtung gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung, eine er­ ste Spüleinrichtung, mindestens ein Ultraschallbad, eine zweite Spüleinrichtung, ggf. eine Kühleinrichtung, eine Trockenein­ richtung, ggf. eine Inspektionsstation und eine Abführeinrich­ tung, wobei die Werkzeugsätze mittels der Zuführeinrichtung von der Kernschießmaschine oder dem Werkzeuglager zu einem ersten Manipulator, von diesem in die erste Spüleinrichtung, vorzugs­ weise mittels eines zweiten Manipulators in das Ultraschallbad, in die zweite Spüleinrichtung, ggf. in die Kühleinrichtung, von dort aus in die Trockeneinrichtung, vorzugsweise mittels eines dritten Manipulators, ggf. in die Inspektionsstation, zu der Abführeinrichtung und mittels dieser wieder in das Werkzeugla­ ger bzw. zur Kernschießmaschine verbringbar sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß eine automatische Rei­ nigung der Werkzeugsätze - Werkzeugoberteil mit Ausstoßplatte des Werkzeugoberteils, Werkzeugunterteil sowie ggf. das an der ersten Schießstation als Werkzeugunterteil dienende Transfer­ teil - bei linearer Anordnung der einzelnen Reinigungsstationen möglich ist, nämlich durch Vorkehrung einer Zuführeinrichtung, einer ersten Spüleinrichtung, mindestens eines Ultraschallba­ des, einer zweiten Spüleinrichtung, ggf. einer Kühleinrichtung, einer Trockeneinrichtung, ggf. einer Inspektionsstation und ei­ ner Abführeinrichtung. In funktionaler Hinsicht ist dabei we­ sentlich, daß die Werkzeugsätze nach Ausschleusen aus den Kern­ schießmaschinen mittels der Zuführeinrichtung ggf. über ein Werkzeuglager oder über eine Werkzeugsammelstell zu einem er­ sten Manipulator verbracht werden. Dabei ist selbstverständ­ lich, daß der Werkzeugtransfer von den Kernschießmaschinen, zu der Zuführeinrichtung oder zu dem Werkzeuglager ebenfalls mit­ tels Manipulatoren erfolgt, auf die hier jedoch nicht eingegan­ gen wird.

In einem nächsten Schritt gelangen die zu reinigenden Werkzeug­ sätze in die erste Spüleinrichtung, wo der an den Werkzeugtei­ len haftende Kernsand abgespült wird. Dabei handelt es sich um eine Art Grobreinigung. In einem nächsten Schritt werden dann die Werkzeugsätze in das Ultraschallbad verbracht, wo die Ul­ traschallbeaufschlagung in Verbindung mit einem geeigneten Rei­ nigungsmedium für eine optimale Reinigung sorgt. Im Falle der Verwendung einer Lauge im Ultraschallbad ist diese in der zwei­ ten Spüleinrichtung von den Werkzeugteilen abzuspülen. Von dort aus werden die Werkzeugteile in die Trockeneinrichtung ver­ bracht und gelangen vorzugsweise mittels eines dritten Manipu­ lators ggf. in die Inspektionsstation und schließlich zu der Abführeinrichtung, die die Werkzeugteile bzw. Werkzeugsätze wieder in das Werkzeuglager bzw. zu den Kernschießmaschinen zu­ rückführt.

Die die Werkzeugteile von der Kernschießmaschine oder dem Werk­ zeuglager liefernde Zuführeinrichtung umfaßt einen Rollenförde­ rer und kann darüber hinaus zahlreiche Manipulatoren aufweisen. Im Falle einer parallelen Schußhaubenreinigung könnte der Rol­ lenförderer für die Werkzeuge unter- oder oberhalb eines ent­ sprechenden Rollenförderers für die Schußhauben angeordnet sein. Somit ließe sich der Raum optimieren.

Der erste Manipulator dient zur Vereinzelung der aus Werkzeug­ oberteil und Ausstoßplatte einerseits und Werkzeugunterteil an­ dererseits bestehenden Werkzeugsätze. Unter Vereinzelung ist hier zu verstehen, daß die ursprünglich zusammengefahrenen Werkzeugteile voneinander getrennt werden, so daß die mit Kern­ sand verunreinigten Flächen zur Reinigung allseitig zugänglich sind.

Die erste Spüleinrichtung ist in vorteilhafter Weise als Becken mit einem das Werkzeugoberteil mit der Ausstoßplatte und das Werkzeugunterteil aufnehmenden Halter ausgeführt. Dabei muß ge­ währleistet sein, daß die Werkzeugteile in dem Becken sicher abgestellt werden können. Die erste Spüleinrichtung weist in weiter vorteilhafter Weise Düsen zum Absprühen der Werkzeug­ teile auf, wobei zum Abspülen zirkulierendes Kreislaufwasser verwendet wird. Über eine Förderpumpe läßt sich ein hinreichen­ der Sprühdruck erzielen, so daß Sandpartikel regelrecht abge­ strahlt werden. Zur Realisierung der zuvor bereits genannten Zirkulation des sog. Kreislaufwassers weist die erste Spülein­ richtung einen in ein Sammelbecken führenden Ablauf und einen von dem Sammelbecken in das zur Behandlung dienende Becken füh­ renden Zulauf auf. Ferner weist das Sammelbecken die bereits zuvor erwähnte Pumpe und eine Filtereinrichtung zum Ausfiltern des aus der ersten Spüleinrichtung ausgespülten Sandes auf. Hier könnte bspw. eine Zyklonierung stattfinden. Der ausgefil­ terte Sand wird jedenfalls aus dem Sammelbecken herausgefördert und in üblicher Weise entsorgt.

Das der Spüleinrichtung folgende Ultraschallbad ist in vorteil­ hafter Weise als Becken mit einem das Werkzeugoberteil mit der Ausstoßplatte und das Werkzeugunterteil aufnehmenden Halter ausgeführt, wobei auch hier ein sicherer Stand der Werkzeug­ teile gewährleistet sein muß. Das Ultraschallbad ist im konkre­ ten als ein mit Ultraschall beaufschlagtes Laugenbad ausge­ führt. Hinsichtlich einer besonders günstigen Abtaktung sind bei acht zu reinigenden Werkzeugsätzen insgesamt vier linear oder parallel angeordnete Ultraschallbäder vorgesehen, die zum gleichzeitigen Behandeln von vier Werkzeugsätzen dienen.

Dem Ultraschallbad ist eine zweite Spüleinrichtung zum Abspülen der die Werkzeugsätze benetzenden Lauge mittels Kreislaufwasser nachgeordnet. Auch die zweite Spüleinrichtung ist als Becken mit einem das Werkzeugoberteil mit der Ausstoßplatte und das Werkzeugunterteil aufnehmenden Halter ausgeführt. Wie bereits zuvor erwähnt, weist die zweite Spüleinrichtung - wie die erste Spüleinrichtung - Düsen zum Absprühen des Werkzeugsatzes auf, wobei auch hier Kreislaufwasser verwendet wird. Nun könnte das in der zweiten Spüleinrichtung verwendete Kreislaufwasser aus dem Sammelbecken der ersten Spüleinrichtung stammen. Hinsicht­ lich einer besonders effizienten Reinigung ist es jedoch von Vorteil, wenn die zweite Spüleinrichtung ein zweites Sammel­ becken aufweist und demnach einen in das Sammelbecken führenden Ablauf und einen von dem Sammelbecken in das die Düsen aufwei­ sende Becken führenden Zulauf. Ferner könnte das Sammelbecken mindestens eine Pumpe zur Zirkulation des Kreislaufwassers und ggf. eine Filtereinrichtung aufweisen, wobei es sich bei der Filtereinrichtung auf jeden Fall um einen Feinfilter handeln müßte, vorzugsweise um einen nach dem Pervaporationsverfahren arbeitenden Filter oder einen chemischen Filter.

Die sich an das Ultraschallbad anschließende Kühleinrichtung dient zum Kühlen der im Ultraschallbad bzw. beim Spülen erwärm­ ten Werkzeugsätze. Auch die Kühleinrichtung ist als Becken mit einem vorzugsweise vier Werkzeugsätze - Werkzeugoberteil mit der Ausstoßplatte und Werkzeugunterteil - aufnehmenden Halter ausgeführt, wobei die Kühleinrichtung mit vorzugsweise zirku­ lierendem Kühlwasser gefüllt ist. Auch die Kühleinrichtung weist einen in ein Sammelbecken mit einem Kühlaggregat führen­ den Ablauf sowie einen von dem Sammelbecken in das Becken füh­ renden Zulauf auf. Auch hier kann zusätzlich eine Filterein­ richtung vorgesehen sein, ist jedoch aufgrund der bereits durchgeführten Reinigung nicht erforderlich. Ferner könnte das Sammelbecken mindestens eine Pumpe zur Zirkulation des Kühlwas­ sers aufweisen.

Die der Wasserkühlung nachgeordnete Trockeneinrichtung dient zum Lufttrocknen der wassergekühlten Werkzeugsätze. Die Trock­ nung erfolgt etwa bei 55°C und nutzt in ganz besonders vor­ teilhafter Weise prozeßbedingte Abwärme aus. Die Warmluft wird vorzugsweise über ein Gebläse auf die zu trocknenden Werkzeug­ teile gerichtet. Zur Verringerung der Taktzeit können insgesamt zwei lineare und parallel angeordnete Trockeneinrichtungen vor­ gesehen sein.

Der eingangs bereits genannte dritte Manipulator dient zum Ver­ bringen der Werkzeugsätze aus der Trockeneinrichtung in die In­ spektionsstation. Diese Inspektionsstation könnte kontaktlose Sensoren zur Abtastung der Oberfläche der Werkzeugsätze umfas­ sen. Hier könnte einerseits eine Kontrolle der Reinigungsquali­ tät und andererseits eine grundsätzliche Überprüfung der Werk­ zeugteile stattfinden. Selbstverständlich ist auch eine her­ kömmliche Prüfung durch eine Bedienungsperson möglich.

Der dritte Manipulator dient des weiteren zum Verbringen der Werkzeugsätze auf die Abführeinrichtung und zum gleichzeitigen Zusammenbau der Werkzeugsätze in die Arbeitsposition - mit zu­ sammengefahrenem Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil. Mit anderen Worten werden die mit Hilfe des ersten Manipulators vereinzelten und im vereinzelten Zustand gereinigten Werkzeug­ teile nach der Reinigung wieder im zusammengefahrenen Zustand positioniert und können in diesem Zustand entweder dem Werk­ zeuglager oder direkt den Kernschießmaschinen zugeführt werden. Die dazu dienende Abführeinrichtung umfaßt jedenfalls wie auch die Zuführeinrichtung einen Rollenförderer.

Hinsichtlich des beanspruchten Verfahrens wird die der Erfin­ dung zugrunde liegende Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruches 28 gelöst. Danach umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren folgende Verfahrensschritte:

Zunächst werden die an den Werkzeugmaschinen ausgetauschten oder bereits in ein Werkzeuglager verbrachten Werkzeugsätze mittels der Zuführeinrichtung von den Werkzeugmaschinen bzw. dem Werkzeuglager zu einem ersten Manipulator verbracht. Die Werkzeugsätze - Werkzeugoberteil mit Ausstoßplatte und Werk­ zeugunterteil - werden dann durch diesen Manipulator verein­ zelt, d. h. zum freien Zugriff auf alle Oberflächen auseinandergenommen. Das Werkzeugoberteil mit Ausstoßplatte und Werkzeugunterteil werden dann in die erste Spüleinrichtung ver­ bracht und der dort vereinzelt positionierte Werkzeugsatz wird vorzugsweise unter Druck gespült bzw. abgestrahlt. Werkzeug­ oberteil mit Ausstoßplatte und Werkzeugunterteil werden dann mittels eines zweiten Manipulators in ein Ultraschallbad ver­ bracht und mittels Lauge und Ultraschallbeaufschlagung gerei­ nigt. Von dort aus gelangt der Werkzeugsatz in eine Kühlein­ richtung und wird auf Raumtemperatur bzw. die übliche Be­ triebstemperatur wieder gekühlt. In einer Trockeneinrichtung wird der mit Kühlwasser benetzte Werkzeugsatz getrocknet. Schließlich wird der nunmehr gereinigte Werkzeugsatz vorzugs­ weise mittels eines dritten Manipulators in eine Inspektions­ station verbracht und an die Abführeinrichtung zum Rückführen des Werkzeugsatzes in das Werkzeuglager bzw. direkt zu den Kernschießmaschinen übergeben.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn der erste Manipulator das Werkzeug­ oberteil und die Ausstoßplatte und danach das Werkzeugunterteil - oder umgekehrt - ergreift, anhebt, um 90° um eine horizontale Achse dreht und in die erste Spüleinrichtung stellt. Dabei ist es von weiterem Vorteil, wenn Werkzeugoberteil mit Ausstoß­ platte und Werkzeugunterteil durch den ersten Manipulator vor­ zugsweise hochkant und mit der Werkzeuginnenseite voneinander abgewandt - nach außen gerichtet - in die Spüleinrichtung ge­ stellt werden. Somit ist gewährleistet, daß die meist stark verschmutzten Flächen auch tatsächlich wirksam abgestrahlt wer­ den. Die nun erreichte Anordnung von Werkzeugoberteil mit Aus­ stoßplatte und Werkzeugunterteil wird in den der ersten Spül­ einrichtung nachgeordneten Einrichtungen bis zur Abführeinrich­ tung beibehalten, wobei der jeweilige Manipulator die Werkzeug­ teile in der nunmehr erreichten Anordnung greift und zur näch­ sten Station verbringt.

Hinsichtlich einer verringerten Taktzeit ist es von Vorteil, wenn gleichzeitig vier Werkzeugsätze in vier Ultraschallbädern gereinigt werden, wobei die Werkzeugsätze nacheinander in das Ultraschallbad verbracht werden. Ebenso begünstigt es die Takt­ zeit, daß gleichzeitig vier Werkzeugsätze in der Kühleinrich­ tung gekühlt werden, wobei auch hier die Werkzeugsätze nachein­ ander in die Kühleinrichtung verbracht werden.

In der Trockeneinrichtung können in vorteilhafter Weise gleich­ zeitig zwei Werkzeugsätze getrocknet werden, wobei die paral­ lele Trocknung von lediglich zwei Werkzeugsätzen aufgrund der dort unkritischen Prozeßdauer ausreicht.

Die Übergabe des Werkzeugsatzes an die Abführeinrichtung umfaßt die der Arbeitsposition entsprechende Zuordnung von Werkzeug­ oberteil mit Ausstoßplatte und Werkzeugunterteil - in zusammen­ gefahrenem Zustand. Folglich werden die eingangs vereinzelten Werkzeugteile wieder einander zugeordnet bzw. in ihre Arbeits­ position zusammengefahren.

Bei einer vollautomatischen Herstellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete mit acht Schießstationen ist es schließlich hinsichtlich einer automatischen Werkzeugreinigung von Vorteil, wenn jeweils acht Werkzeugsätze hintereinander von den Kern­ schießmaschinen oder aus dem Werkzeuglager ausgeschleust und gereinigt werden. Die Bearbeitung an den einzelnen Einrichtun­ gen bzw. Stationen erfolgt in weiter vorteilhafter Weise im 45- Sekunden-Takt. Schließlich sei an dieser Stelle hervorgehoben, daß die Reinigung der Werkzeugsätze ohne weiteres in zwei oder mehreren parallelen Linien mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen erfolgen kann.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 28 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol­ gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an­ hand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläute­ rung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestal­ tungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeich­ nung zeigt

Fig. 1 in einem Blockdiagramm, schematisch, eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung zur Werkzeugreinigung bei der Her­ stellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete bzw. die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens im Sinne eines Ablaufdiagramms,

Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht eine Zuführein­ richtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ersten Manipulator,

Fig. 3 in einer schematischen Seitenansicht eine erste Spül­ einrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 in einer schematischen Seitenansicht vier Ultra­ schallbäder der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 in einer schematischen Seitenansicht einerseits eine zweite Spüleinrichtung und andererseits eine Kühlein­ richtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6 in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung zweier Trockeneinrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 7 in einer schematischen Seitenansicht eine Inspek­ tionsstation der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drittem Manipulator sowie eine Abführeinrichtung.

Fig. 1 zeigt im Rahmen eines schematischen Blockdiagramms ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Werkzeugreinigung bei der Herstellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete mittels linear angeordneter Kernschießmaschinen bzw. Schießstationen, wobei die in Fig. 1 nicht gezeigten Kern­ schießmaschinen jeweils aus Werkzeugoberteil 1, Ausstoßplatte 2 des Werkzeugoberteils 1 und Werkzeugunterteil 3 bestehende Werkzeugsätze 4 aufweisen. Die Werkzeugsätze 4 sind von den nicht gezeigten Kernschießmaschinen abkoppelbar und in ein le­ diglich angedeutetes Werkzeuglager 5 oder direkt zu den Reini­ gungsstationen ausschleusbar.

In erfindungsgemäßer Weise sind eine Zuführeinrichtung 6, eine erste Spüleinrichtung 7, vier Ultraschallbäder 8, eine zweite Spüleinrichtung 9, eine Kühleinrichtung 10 mit vier Kühlplätzen 11, zwei Trockeneinrichtungen 12, eine Inspektionsstation 13 und eine Abführeinrichtung 14 vorgesehen.

Gemäß der in den Figuren gewählten Darstellung ist erkennbar, daß die Werkzeugsätze 4 mittels der Zuführeinrichtung 6 von den Kernschießmaschinen oder dem Werkzeuglager 5 zu einem ersten Manipulator 15 verbracht werden. Von diesem werden die Werk­ zeugsätze 4 wiederum in die erste Spüleinrichtung 7 verbracht. Mittels eines zweiten Manipulators 16 gelangen dann die Werk­ zeugsätze 4 in die Ultraschallbäder 8 und danach in die zweite Spüleinrichtung 9, in die Kühleinrichtung 10, von dort aus in die Trockeneinrichtungen 12, vorzugsweise mittels eines dritten Manipulators 17 in die Inspektionsstation 13 und schließlich zu der Abführeinrichtung 14 und mittels dieser wieder in das Werk­ zeuglager 5 bzw. zu den in den Figuren nicht gezeigten Kern­ schießmaschinen.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich die Zuführeinrich­ tung 6 mit einem Rollenförderer 18. Der erste Manipulator 15 dient zur Vereinzelung der Werkzeugsätze 4 - Werkzeugoberteil 1 und Ausstoßplatte 2 einerseits und Werkzeugunterteil 3 anderer­ seit.

Fig. 3 zeigt ebenfalls in einer schematischen Seitenansicht, daß die erste Spüleinrichtung 7 als Becken 19 ausgeführt ist. Ein Halter 20 dient zur Aufnahme der Werkzeugsatzes 4. Fig. 3 zeigt weiter deutlich, daß die erste Spüleinrichtung 7 Düsen 21 zum Absprühen bzw. Abstrahlen des Werkzeugsatzes 4 mit Kreislaufwasser aufweist. Des weiteren weist die erste Spülein­ richtung 7 einen in ein Sammelbecken 22 führenden Ablauf 23 und einen von dem Sammelbecken 22 in das Becken 19 führenden Zulauf 24 auf. Das Sammelbecken 22 weist zwei Pumpen 25 und eine Filtereinrichtung 26 zum Ausfiltern des aus der ersten Spülein­ richtung 7 ausgespülten Sandes 27 auf.

Fig. 4 zeigt schematisch vier linear angeordnete Ultraschallbä­ der 8, die als Becken 28 mit einem das Werkzeugoberteil 1 mit der Ausstoßplatte 2 und das Werkzeugunterteil 3 aufnehmenden Halter 29 ausgeführt sind. Das Ultraschallbad 8 ist als ein mit Ultraschall beaufschlagtes Laugenbad ausgeführt, wobei die vier linear angeordneten Ultraschallbäder 8 zum gleichzeitigen Be­ handeln von vier Werkzeugsätzen 4 dienen.

Fig. 5 zeigt die zweite Spüleinrichtung 9, die zum Abspülen der die Werkzeugsätze 4 benetzenden Lauge mittels Kreislaufwasser dient. Auch die zweite Spüleinrichtung 9 ist als Becken 30 mit einem den Werkzeugsatz 4 aufnehmenden Halter 31 ausgeführt. Die zweite Spüleinrichtung 9 weist Düsen 32 zum Absprühen des Werk­ zeugsatzes 4 mit Kreislaufwasser auf, wobei diese auch zwischen dem Werkzeugoberteil 1 und dem Werkzeugunterteil 3 angeordnet sind.

Gemäß der Darstellung in Fig. 5 ist die zweite Spüleinrichtung 9 mit der nachfolgenden Kühleinrichtung 10 hinsichtlich der Wasserversorgung bzw. des Kreislaufwasser gekoppelt. Eine unab­ hängige Wasserversorgung einerseits der zweiten Spüleinrichtung 9 und andererseits der Kühleinrichtung 10 ist jedoch ebenso möglich.

Die ebenfalls in Fig. 5 dargestellte Kühleinrichtung 10 dient zum Kühlen der im Ultraschallbad 8 erwärmten Werkzeugsätze 4. Die Kühleinrichtung 10 ist als Becken 33 mit einem insgesamt vier Werkzeugsätze 4 aufnehmenden Halter 34 ausgeführt. Diese Kühleinrichtung 10 ist mit zirkulierendem Kühlwasser gefüllt. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung zweier Trockeneinrichtungen 12 zum Lufttrocknen der zuvor was­ sergekühlten Werkzeugsätze 4. Die Trocknung erfolgt etwa bei 550°C mittels schematisch angedeutetem Gebläse 35.

Gemäß der Darstellung in Fig. 7 folgt der zuvor erörterten Lufttrocknung die Inspektionsstation 13 zur entweder vollauto­ matischen oder durch Bedienungspersonen durchzuführenden In­ spektion der Reinigungsqualität einerseits und/oder zur grund­ sätzlichen Überprüfung der Werkzeugsätze 4 andererseits. Der dritte Manipulator 17 dient zum Verbringen der Werkzeugsätze 4 auf die Abführeinrichtung 14 und zum gleichzeitigen Zusammenbau der Werkzeugsätze 4 in die Arbeitsposition, d. h. mit zusammen­ gefahrenem Werkzeugoberteil 1 und Werkzeugunterteil 3. Fig. 7 zeigt schließlich weiter, daß die Abführeinrichtung 14 einen Rollenförderer 36 umfaßt.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermei­ dung von Wiederholungen auf die Beschreibungseinleitung verwie­ sen.

Abschließend sei hervorgehoben, daß das voranstehend lediglich beispielhaft genannte Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Lehre lediglich erläutert, jedoch nicht auf das Ausführungsbei­ spiel einschränkt.

Claims (38)

1. Vorrichtung zur Werkzeugreinigung bei der Herstellung gießfertiger Masken bzw. Kernpakete mittels vorzugsweise linear angeordneter Kernschießmaschinen bzw. Schießstationen, wobei die Kernschießmaschinen jeweils aus Werkzeugoberteil (1), Aus­ stoßplatte (2) des Werkzeugoberteils (1) und Werkzeugunterteil (3) bestehende Werkzeugsätze (4) aufweisen und wobei die Werkzeugsätze (4) von den Kernschießmaschinen abkoppelbar und vorzugsweise in ein Werkzeuglager (5) ausschleusbar sind, gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (6), eine erste Spüleinrichtung (7), mindestens ein Ultra­ schallbad (8), eine zweite Spüleinrichtung (9), ggf. eine Kühl­ einrichtung (10), eine Trockeneinrichtung (12), ggf. eine In­ spektionsstation (13) und eine Abführeinrichtung (14), wobei die Werkzeugsätze (4) mittels der Zuführeinrichtung (6) von der Kernschießmaschine oder dem Werkzeuglager (5) zu einem ersten Manipulator (15), von diesem in die erste Spüleinrichtung (7), vorzugsweise mittels eines zweiten Manipulators (16) in das Ul­ traschallbad (8), in die zweite Spüleinrichtung (9), ggf. in die Kühleinrichtung (10), von dort aus in die Trockeneinrich­ tung (12), vorzugsweise mittels eines dritten Manipulators (17) ggf. in die Inspektionsstation (13), zu der Abführeinrichtung (14) und mittels dieser wieder in das Werkzeuglager (5) bzw. zu den Kernschießmaschinen verbringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (6) einen Rollenförderer (18) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Manipulator (15) zur Vereinzelung der Werk­ zeugsätze (4) - Werkzeugoberteil (1) und Ausstoßplatte (2) ei­ nerseits und Werkzeugunterteil (3) andererseits - dient.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Spüleinrichtung (7) als Becken (19) mit einem das Werkzeugoberteil (1) mit der Ausstoßplatte (2) und das Werkzeugunterteil (3) aufnehmenden Halter (20) ausge­ führt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Spüleinrichtung (7) Düsen (21) zum Absprühen des Werkzeugoberteils (1) mit der Ausstoßplatte (2) und des Werkzeugunterteils (3) mit Kreislaufwasser aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spüleinrichtung (7) einen in ein Sammelbecken (22) führenden Ablauf (23) und einen von dem Sammelbecken (22) in das Becken (19) führenden Zulauf (24) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelbecken (22) mindestens eine Pumpe (25) und eine Fil­ tereinrichtung (26) zum Ausfiltern des aus der ersten Spülein­ richtung (7) ausgespülten Sandes (27) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ultraschallbad (8) als Becken (28) mit einem das Werkzeugoberteil (1) mit der Ausstoßplatte (2) und das Werkzeugunterteil (3) aufnehmenden Halter (29) ausgeführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ultraschallbad (8) als ein mit Ultra­ schall beaufschlagtes Laugenbad ausgeführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß insgesamt vier linear oder parallel angeord­ nete Ultraschallbäder (8) vorgesehen sind, die zum gleichzeiti­ gen Behandeln von vier Werkzeugsätzen (4) dienen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Spüleinrichtung (9) zum Abspülen der die Werkzeugsätze (4) benetzenden Lauge mittels Kreislauf­ wasser dient.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spüleinrichtung (8) als Becken (30) mit einem das Werkzeugoberteil (1) mit der Ausstoßplatte (2) und das Werkzeugunterteil (3) aufnehmenden Halter (31) ausgeführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite Spüleinrichtung (9) Düsen (32) zum Absprühen des Werkzeugsatzes (4) mit Kreislaufwasser aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spüleinrichtung (9) einen in ein Sammelbecken führenden Ablauf und einen von dem Sammelbecken in das Becken führenden Zulauf aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelbecken mindestens eine Pumpe zur Zirkulation des Kreislaufwassers und ggf. eine Filtereinrichtung aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (10) zum Kühlen der im Ultraschallbad (8) bzw. beim Spülen erwärmten Werkzeugsätze (4) dient.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (10) als Becken (33) mit einem vorzugsweise vier Werkzeugsätze (4) - Werkzeugoberteil (1) mit der Ausstoß­ platte (2) und das Werkzeugunterteil (3) - aufnehmenden Halter (34) ausgeführt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (10) mit vorzugsweise zirkulierendem Kühlwasser gefüllt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (10) einen in ein Sam­ melbecken mit einem Kühlaggregat führenden Ablauf sowie einen von dem Sammelbecken in das Becken führenden Zulauf aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelbecken mindestens eine Pumpe zur Zirkulation des Kühlwassers und ggf. eine Filtereinrichtung aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trockeneinrichtung (12) zum Lufttrocknen der wassergekühlten Werkzeugsätze (4) dient.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Trocknung bei etwa 55°C erfolgt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich­ net, daß insgesamt zwei linear oder parallel angeordnete Trockeneinrichtungen (12) vorgesehen sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der dritte Manipulator (17) zum Verbringen der Werkzeugsätze (4) aus der Trockeneinrichtung (12) in die Inspektionsstation (13) dient.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Inspektionsstation (13) vorzugsweise kon­ taktlose Sensoren zur Abtastung der Oberflächen der Werkzeug­ sätze (4) umfaßt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der dritte Manipulator (17) zum Verbringen der Werkzeugsätze (4) auf die Abführeinrichtung (14) und zum gleichzeitigen Zusammenbau der Werkzeugsätze (4) in die Ar­ beitsposition - mit zusammengefahrenem Werkzeugoberteil (1) und Werkzeugunterteil (3) - dient.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abführeinrichtung (14) einen Rollenförde­ rer (36) umfaßt.

28. Verfahren zur Werkzeugreinigung bei der Herstellung gieß­ fertiger Masken bzw. Kernpakete mittels vorzugsweise linear an­ geordneter Kernschießmaschinen bzw. Schießstationen, wobei die Kernschießmaschinen jeweils aus Werkzeugoberteil (1), Ausstoß­ platte (2) des Werkzeugoberteils (1) und Werkzeugunterteil (3) bestehende Werkzeugsätze (4) aufweisen und wobei die Werkzeug­ sätze (4) von den Kernschießmaschinen abkoppelbar und in ein Werkzeuglager (5) ausschleusbar sind, unter Anwendung der Vor­ richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
Verbringen der Werkzeugsätze (4) mittels der Zuführ­ einrichtung (6) von der Kernschießmaschine oder dem Werkzeugla­ ger (5) zu einem ersten Manipulator (15),
Vereinzeln der Werkzeugsätze (4) - Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunterteil (3) - durch den ersten Manipulator (15),
Verbringen von Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunterteil (3) in die erste Spüleinrichtung (7) und Spülen des vereinzelten Werkzeugsatzes (4),
Verbringen von Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunterteil (3) mittels eines zweiten Manipula­ tors (16) in ein Ultraschallbad (8) und Reinigen des Werkzeug­ satzes (4) mittels Lauge und Ultraschallbeaufschlagung, Verbringen des Werkzeugsatzes (4) in eine Kühlein­ richtung (10) und Kühlen des Werkzeugsatzes (4), Verbringen des Werkzeugsatzes (4) in eine Trockenein­ richtung (12) und Trocknen des mit Kühlwasser benetzten Werk­ zeugsatzes (4),
Verbringen des Werkzeugsatzes (4) vorzugsweise mit­ tels eines dritten Manipulators (17) in eine Inspektionsstation (13),
Übergabe des Werkzeugsatzes (4) an die Abführeinrich­ tung (14) und Rückführen des Werkzeugsatzes (4) in das Werk­ zeuglager (5) oder zu der Kernschießmaschine.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Manipulator (15) das Werkzeugoberteil (1) und die Ausstoßplatte (2) und danach das Werkzeugunterteil (3) er­ greift, anhebt, um 90° um eine horizontale Achse dreht und in die erste Spüleinrichtung (7) stellt.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunter­ teil (3) durch den ersten Manipulator (15) vorzugsweise hoch­ kant und mit der Werkzeuginnenseite voneinander abgewandt - nach außen gerichtet - in die Spüleinrichtung (7) gestellt wer­ den.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunterteil (3) in den nachfolgenden Einrichtungen bis zur Abführeinrichtung (14) beibehalten wird.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch ge­ kennzeichnet, daß gleichzeitig vier Werkzeugsätze (4) in vier Ultraschallbädern (8) gereinigt werden.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch ge­ kennzeichnet, daß gleichzeitig vier Werkzeugsätze (4) in der Kühleinrichtung (10) gekühlt werden.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch ge­ kennzeichnet, daß gleichzeitig zwei Werkzeugsätze (4) in zwei Trocknungseinrichtung (12) getrocknet werden.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Übergabe des Werkzeugsatzes (4) an die Abführeinrichtung (14) die der Arbeitsposition entsprechende Zuordnung von Werkzeugoberteil (1) mit Ausstoßplatte (2) und Werkzeugunterteil (3) - im zusammengefahrenen Zustand - umfaßt.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeweils acht Werkzeugsätze (4) hintereinander aus dem Werkzeuglager (5) ausgeschleust und gereinigt werden.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bearbeitung an den einzelnen Einrichtun­ gen bzw. Stationen im 45-Sekunden-Takt erfolgt.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 37, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reinigung der Werkzeugsätze (4) in zwei oder mehreren parallelen Linien mit Vorrichtungen nach den An­ sprüchen 1 bis 27 erfolgt.