DE69920652T2

DE69920652T2 - Vorrichtung zum Füllen von Behältern in einem System zum Giessen mit verlorenem Schaummodell

Info

Publication number: DE69920652T2
Application number: DE69920652T
Authority: DE
Inventors: Alfredo Dal Pan
Original assignee: FATA Aluminium SpA
Current assignee: FATA Aluminium SpA
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2019-02-27
Also published as: US6749004B1; DE69920652D1; EP1031390A1; EP1031390B1

Description

Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Füllen von Behältern in Systemen zum Gießen im „verlorenen Schaumstoff"-(lost foam)-Verfahren.
Beim „verlorenen Schaumstoff"-Gießverfahren handelt es sich um eine immer öfter verwendete Gießtechnik, die im Wesentlichen auf der Herstellung eines Modells beruht, das im Allgemeinen aus Polystyrol oder aus einem ähnlichen Material besteht und die Merkmale jenes Werkstücks genau wiedergibt, das gegossen werden soll. Dieses Modell wird in einen Behälter (Formkasten) eingesetzt, der mit Sand gefüllt ist und dann gerüttelt wird, bis der Sand so verteilt und verdichtet ist, dass er sich eng anpasst und die genaue Form des Modells wiedergibt. Daraufhin wird heißes Gießmaterial (typisch geschmolzenes Metall) in jenen Raum eingegossen, den das Modell einnimmt. Das Gießmaterial löst das Modell heraus und nimmt den Raum ein, den vorher das Modell in jenem Sand eingenommen hat, der es umgibt. Das Endergebnis besteht daher darin, dass man ein Gussstück, d. h. ein Werkstück, erhält, das die Form des Modells genau wiedergibt.
Vorrichtungen zum Füllen von Behältern für Systeme im „verloren Schaumstoff"-Verfahren, die jene Merkmale besitzen, die im Oberbegriff von Anspruch 1 festgelegt sind, sind aus US-A-4,947.923 und US-A-4,768.567 bekannt. Andere Lösungen gemäß dem Stand der Technik sind in US-A-4,565.227, JP-A-1,005.640 und GB-A-2,209.977 geoffenbart.
Die vorliegende Erfindung setzt sich in erster Linie und zu allererst mit dem Problem einer Optimierung der Arbeitsgänge auseinander, die dazu führt, dass das Modell in den Sand eingesetzt oder „versenkt" wird, bevor dieser durch Rütteln verdichtet wird. Dies im Besonderen im Hinblick darauf, dass Erscheinungen verhindert werden müssen, wie beispielsweise ein Bruch oder eine Verschiebung des Modells (das typisch in Form von Gruppen von kleineren einzelnen Modellen ausgeführt ist). In zweiter Linie zeigt die Erfindung auch auf, wie eine intelligente Füllvorrichtung verwirklicht werden kann, die – im Besonderen – das einzelne Modell und/oder den Behälter erkennen kann, in den es eingesetzt wurde, und dadurch beispielsweise eine selektiv Spezialisierung von verschiedenen Verarbeitungsschritten ermöglichen kann, um eine Bearbeitung eines jeden Modells/Gussstücks in Übereinstimmung mit einem maßgeschneiderten Verarbeitungs-„Rezept" zu erreichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Gesichtspunkt mit einer Vorrichtung erreicht, die jene Merkmale besitzt, die in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt sind.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines nicht einschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:
1 eine allgemeine Ansicht im Seitenriss von einer Behälter-Füllstation in einem System im „verlorenen Schaumstoff"-Verfahren;
2 die vergrößerte Ansicht jenes Teils von 1, der mit dem Pfeil II versehen ist; und
3 eine andere Ansicht im Seitenriss der Vorrichtung von 2, diesmal jedoch in jener Richtung gesehen, die zur Blickrichtung von 2 im Wesentlichen senkrecht liegt.
Die allgemeine Ansicht von 1 zeigt eine Station 2 zum Füllen von Behältern einer Gießanlage oder eines Gießsystems im „verlorenen Schaumstoff"-Verfahren. Die betreffende Anlage kann beispielsweise aus jenem System bestehen, das in einer Europäischen Patentanmeldung ausführlicher beschrieben ist, die mit dem selben Datum von den selben Anmeldern eingereicht wurde.
In der Station 2 werden die Modelle S in die Behälter C eingesetzt, in denen die Gießvorgänge ausgeführt werden sollen, wobei die Behälter daraufhin mit Sand gefüllt und gerüttelt werden, so dass der Sand schließlich verdichtet wird und mit der Außenfläche der Modelle S in enge Berührung tritt.
Die Bewegung der Behälter C (von links nach rechts, von 1 aus gesehen) erfolgt so, um eine schrittweise Vorwärtsbewegung der Behälter unterhalb eines Hauptsilos 20 zu erzeugen, das dazu vorgesehen ist, um den vier aufeinander folgenden Füllstationen im freien Fall Sand zuzuführen. Diese Füllstationen sind der Reihe nach von 21 bis 24 in jener Richtung nummeriert, in der sich die Behälter C unterhalb des Silos 20 vor wärtsbewegen. Dazu sind die Behälter C üblicherweise auf Laufwagen (Trägern) 50 angeordnet, die sich (unter der Wirkung einer Bewegungs-Steuereinrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist) auf rotierenden Körpern 51 vorwärtsbewegen, bei denen es sich beispielsweise um Rollen oder Räder handeln kann.
Im Besonderen kann die Unterstation 21 als Vorfüllstation bezeichnet werden: hier wird eine bestimmte Menge von Sand F, der aus dem Silo 20 stammt, über eine Röhre 25 und einen zugeordneten Fülltrichter 26 in den unteren Teil des Behälters C zugeführt, der sich zu einem bestimmten Zeitpunkt gerade in der Unterstation 21 befindet.
Die nächste Unterstation, die mit der Bezugsziffer 22 versehen ist, besitzt einen etwas komplizierteren Aufbau, der nunmehr ausführlicher beschrieben werden soll. In der Unterstation 22 werden die Polystyrol-Modelle oder Umrisse S (üblicherweise in Form von Modellgruppen, wie dies bereits erwähnt wurde) in den Behältern C angeordnet, die in der Unterstation 21 in ihren unteren Teilen bereits mit einer bestimmten Menge von Sand gefüllt wurden. Die Modelle S werden üblicherweise von einem Zuführ-Drehtisch (in den Fig. nicht dargestellt) mit einem Roboter genommen, von dem in 2 nur der Greifarm strichliert dargestellt ist, der das Bezugszeichen R trägt. Der Aufbau und die detaillierte Arbeitsweise des betreffenden Roboters (bei dem es sich um irgendeine bekannte Type handeln kann, wobei ein anthropomorphischer Roboter in Frage kommen kann) sind für sich für ein geeignetes Verständnis der Erfindung nicht relevant und werden daher nicht ausführlich beschrieben. Es genügt hier, dass die Tatsache in Erinnerung gerufen wird, dass das Modell S normalerweise aus einer Modellgruppe besteht, die mit einem Griffteil T versehen ist, mit dem sie vom Arm R des Roboters aufgenommen werden kann, um sie zentral, d. h. an einer Stelle, die im Wesentlichen mit dem Schwerpunkt übereinstimmt, mit einem Einstellelement zu halten, das die Bezugsziffer 27 trägt und später ausführlich beschrieben werden soll.
In der Unterstation 22 empfängt der Behälter C, diesmal vom Fülltrichter 30, eine weitere Menge von Sand, die dazu dient, um das Modell S für einen wesentlichen Teil seiner Höhe zu bedecken.
In der Unterstation 22 wird der Behälter C weiters in vertikaler Richtung etwas angehoben, um ihn vom Förderaufbau 50 abzunehmen, während die Hebeeinrichtungen 31a (siehe 3), mit denen diese Hebewirkung ausgeführt wird, mit einer Rütteleinrichtung 32a gerüttelt wird. Auf diese Weise wird der Sand innerhalb des Behälters C der erforderlichen Rüttel- und Komprimierungswirkung ausgesetzt. Sowohl die Aufnahme-(Greif)-Einrichtungen 31a als auch die Rütteleinrichtung 32a sind im Stand der Technik bekannt und müssen daher hier nicht mehr ausführlich beschrieben werden.
Der Füllvorgang für den Behälter C mit Sand wird in den nachfolgenden Unterstationen vervollständigt, die mit den Bezugsziffern 23 und 24 versehen sind. Was den komplizierten Aufbau betrifft, so kann gesagt werden, dass er bei diesen beiden Unterstationen in der Mitte zwischen dem komplizierten Aufbau der Unterstation 21 und dem der Unterstation 22 liegt. Tatsächlich weisen die Unterstationen 23 und 24 entsprechende Röhren 33 und 34 auf, um Sand vom Silo 20 in die Fülltrichter 35 und 36 zuzuführen. In diesem Fall fehlen selbstverständlich alle Teile und Elemente, die dazu erforderlich sind, um die Modelle S innerhalb der Behälter C anzuordnen. Es müssen jedoch in dieser Stufe die Hebeeinrichtung und die Rütteleinrichtung 32b und 32c vorhanden sein, die im Wesentlichen den Einrichtungen 31a und 32a gleichen, die bereits im Zusammenhang mit der Unterstation 22 beschrieben wurden.
Dass das Füllen und das Rütteln der Behälter C in aufeinander folgenden Schritten ausgeführt wird, wurde deshalb gewählt, um die Modelle S allmählich in den Sand einzutauchen, wodurch sichergestellt wird, dass der Sand rund um die Modelle vollständig verdichtet wird. Die Auswahl erfolgte hinsichtlich der allgemeinen Anforderungen, die mit dem Takt der Vorwärtsbewegung der Behälter C auf dem Fördersystem verknüpft sind und die gewünschten Fertigungsmengen sicherstellen.
Mit Hilfe der 3 kann nunmehr zur ausführlicheren Beschreibung des Aufbaus der Einrichtung übergegangen werden, der die Unterstation 22 bildet. Es soll auf den Seitenriss dieser Fig. Bezug genommen werden, wobei man erkennt, dass eine Stütze 100 an einer Stelle vorhanden ist, die allgemein so beschrieben werden kann, dass sie neben einer Strecke liegt, auf der sich die Wagen 50 vorwärtsbewegen, die die Behälter C tragen.
Auf der Stütze 100 ist eine bewegbare Einrichtung 102, die den allgemeinen Aufbau einer vorspringenden Konsole besitzt, so befestigt, dass sie sich unter der Wirkung eines geeigneten Hydraulikkolbens 101 nach oben und unten bewegen kann. Dieser konsolenartige Aufbau 102 trägt den Fülltrichter 30 unterhalb der Bodenauslassöffnung 20a des Silos 20, wobei er auch nach unten in Form eines Gehäuseaufbaus 29 verläuft, der einen Rahmen 103 an einer Stelle trägt, die allgemein so beschrieben werden kann, dass sie unter dem Fülltrichter 30 liegt. Der Rahmen 103 trägt seinerseits an einer im Allgemeinen zentralen Stelle das oben erwähnte Einstellelement 27.
Der gesamte Aufbau der eben beschriebenen Teile, der üblicherweise als Stahlkonstruktion ausgeführt ist, kann sich daher vertikal entlang der Achse X_c bewegen, längs der folgende Elemente angeordnet sind:

– die Boden-Auslassöffnung 20a des Silos 20,
– der Fülltrichter 30 mit seiner Entladeöffnung 104, zusammen mit einem geeigneten Öffnungs- und Schließsystem 105 mit bekannten Aufbau,
– der Rahmen 103 mit dem Einstellelement 27, das seinerseits das Modell S in einer zentralen Stellung hält, und
– der Behälter C, der sich zu diesem bestimmten Zeitpunkt in der Unterstation 22 befindet.

Der konsolenartige Aufbau 102 ist vorzugsweise in Form eines rechteckigen Metallrahmens ausgeführt, der den Fülltrichter 30 über dazwischen liegende geeignete Ladezellen 106 (bei denen es sich beispielsweise um drei Zellen handeln kann) tragen kann, auf denen die entsprechend angeordneten Konsolenaufbauten 107 ruhen, die radial vom oberen Rand des Fülltrichters 30 vorspringen. Die Ladezellen 106 liefern daher Signale, die jene Menge von Sand, die sich im Fülltrichter 30 befindet, und damit jene Menge von Sand angeben, der schließlich in den Behälter C unterhalb des Fülltrichter transportiert werden soll.
Der Rahmen 103 ist vom Aufbau 102 mit Hilfe von Schenkeln 108 abgehängt, die den Raum innerhalb des Rahmens 103 nicht versperren, den das Einstellelement 27 einnehmen soll.
Dieses Element weist eine Mittelnabe 109 auf, die eine Greifbacke 110 mit einer Steuereinheit 116 trägt. Die Nabe 109 wird von einer Reihe von Speichen 111 gehalten, die die Nabe mit einem inneren Rahmen verbinden, auf dem zumindest eine weitere Greifbacke 112 mit ihrer eigenen Steuereinheit 113 angebracht ist. Vorzugsweise sind jedoch drei derartige Greifbacken vorhanden, die im Wesentlichen gleichmäßig entlang des Umfangs des inneren Rahmens verteilt sind.
Der Rahmen 103 trägt weiters eine oder mehrere Zentrierausformungen 114, die üblicherweise auf dem inneren Rahmen angebracht sind.
Diese Zentrierausformungen weisen vorzugsweise ein Gabelelement 114a auf, das dann – wenn das Element 27 auf dem Niveau des oberen Rands des Behälters C angeordnet wird (wie dies später ausführlich beschrieben werden soll) – in ein entsprechendes Gegenstück eingreift, das von diesem Rand vorspringt und damit unerwünschte relative Drehungen vermeidet. Üblicherweise sind weiters ein Zapfen 114b sowie ein entsprechender Hohlraum 115 vorhanden, der an einer allgemein am Rand liegenden Stelle vom inneren Rahmen des Rahmens 103 getragen wird.
Die Betätigungseinheiten 116 und 113 der Greifbacken 110 und 112 werden ihrerseits, genauso wie jene Steuereinheit, die das Öffnen der Auslassöffnung 20a des Silos 20 steuert, von jener Einheit 105, mit der die Zufuhr von Sand von der Bodenöffnung 104 des Fülltrichters 30, die Ladezellen 106 und die Steuereinheit des Kolbens 101 gesteuert werden, mit einer Prozessor-Steuereinheit K gesteuert, die beispielsweise aus einer programmierbaren Logiksteuerung oder einer äquivalenten Prozessorstufe besteht, die (in Übereinstimmung mit Kriterien, die für sich bekannt sind und/oder aus der vorliegenden Beschreibung ersichtlich werden) die Arbeitsweise dieser Bauelemente so steuert, dass sie mit der Arbeitsweise der anderen Teile der Anlage, im Besonderen des Roboters R und der Wagen 50, vollständig koordiniert ist.
Die Betätigungseinrichtung 113 ist vorzugsweise so aufgebaut, dass dann – wenn sich das System im Ruhezustand befindet – die Rückführelemente, beispielsweise Federn, die Greifbacken 112 in ihrer vollständig geöffneten Stellung halten.
Wie man besser aus 2 erkennt, ist das Element 27 nicht am Rahmen 103 befestigt, sondern es ruht eher frei – wobei darauf hingewiesen werden soll, dass es sich in einer genau zentrierten Stellung befindet – auf diesem Rahmen, und kann daher aus dem Rahmen 103 dadurch ausgerastet werden, dass es relativ zum Rahmen nach oben bewegt wird.
Der Arbeitstakt der Einrichtung, die die Unterstation 22 bildet, kann daher insgesamt wie folgt beschrieben werden.
Die Vorrichtung steht bereit, um einen Behälter C aufzunehmen (der bereits jene Menge enthält, die er in der Unterstation 21 auf der stromaufwärts liegenden Seite empfangen hat), während sich alle Teile, die der Aufbau 102 trägt, in jener Stellung befinden, die sowohl in 2 als auch in 3 mit Volllinien dargestellt ist. Anders ausgedrückt: wenn die Unterstation bereit steht, um einen neuen Behälter zu empfangen, hält der Hydraulikkolben 101 den gesamten Aufbau am oberen Ende seines Hubs.
Nunmehr soll angenommen werden, dass dann, wenn der Behälter C eintrifft, sowie in jener Phase, die der Ankunft unmittelbar vorausgeht oder folgt, der Roboter R bereits ein Modell S aufgenommen und den Griffteil T, mit dem es ausgestattet ist, in die Greifbacken 110 eingesetzt hat. Die Greifbacke wird zuerst in ihrer offenen Stellung gehalten, in der sie den Griffteil T aufnehmen kann, und dann um diesen geschlossen, so dass sie das Modell S tragen kann. Nachdem er das Modell S, das er eben in die Station 22 geladen hat, freigegeben hat, kehrt der Roboterarm R zu jenem Aufbau zurück, von dem die Modelle aufgenommen werden (wobei es sich typisch um einen Drehtisch handelt, der nicht dargestellt ist), um ein neues Modell S zu suchen.
In der Zwischenzeit wurde die Auslassöffnung 20a des Silos 20 geöffnet, so dass eine Menge von Sand in den Fülltrichter 30 gefallen ist, die jener Menge entspricht, die anschließend in den Behälter C entladen werden soll.
An dieser Stelle wird der Kolben 101 so in Betrieb gesetzt, dass er den gesamten Tragaufbau 102 allmählich zum Behälter C absenkt. Dieser Vorgang stellt sicher, dass das Modell S in den Behälter C abgesenkt wird.
Während dieses Vorgangs wird das Modell aus der Stellung, die in 2 und 3 mit Volllinien dargestellt ist, in jene Stellung abgesenkt, die in den selben Fig. strichpunktiert dargestellt ist.
In der oben erwähnten abgesenkten Stellung sitzt das Modell S üblicherweise auf dem Sand F auf, der sich bereits im Behälter C infolge jenes Vorfüllvorgangs befindet, der in der Unterstation 21 ausgeführt wurde. Auf alle Fälle verursacht die Abwärtsbewegung, dass die Greifbacken 112 in den oberen Rand des Behälters C eingreifen. Ein Inbetriebsetzen der Einheit 113 (gleichfalls von der programmierbaren Logiksteuerung K gesteuert) stellt sicher, dass die Greifbacken 112, die normalerweise geöffnet sind, nunmehr schließen und den Rand des Behälters C ergreifen: die Reihe der Speichen 111 und damit auch die Nabe 109, die sie in einer zentralen Stellung halten, werden damit zu etwas, das man de facto als ein einziges Stück mit dem Behälter C bezeichnen kann. Dies trifft auch auf die Greifbacken 110, die von der Nabe 109 gehalten werden, und folglich auch auf das Modell S zu.
In dieser abgesenkten Stellung kann daher die Betätigungseinheit 105, die den Bodenauslass des Fülltrichters 30 steuert, in Betrieb gesetzt werden, um diesen Auslass zu öffnen, so dass die darin enthaltene Menge von Sand nunmehr in den Behälter C entladen wird und dort das Modell S bedeckt.
Es ist ersichtlich, dass das Modell in einer ortsfesten Stellung zum Behälter C von den Greifbacken 110 fest gehalten wird, die auf der Nabe 109 sitzen, die ihrerseits über die Speichen 111 mit den Greifbacken 112 verbunden ist, die den Rand des Behälters C ergreifen.
Der herabfallende Sand kann daher keine unerwünschten Auslenkungen des Modells S verursachen, während der Behälter gefüllt wird. Das gilt auch dann, wenn der Sand mit beträchtlicher Intensität herunterstürzt und/oder das Modell Flächen besitzt, die so ausgerichtet sind, dass sie eine bestimmte Ablenkung auf den herunterfallenden Sand S besitzen (so dass das Modell durch die Reaktion einem bestimmten Strömungsdruck unterworfen wird).
Aus einer Betrachtung von 2 geht auch klar hervor, dass das Einstellelement 27, als Ganzes gesehen, nicht mehr der Abwärtsbewegung des Rahmens 103 folgen kann, da die Greifbacken 112 den Rand des Behälters C ergreifen. Der Hub des Kolbens 101 wird tatsächlich (koordiniert mit allen anderen in Frage kommenden Bemessungswerten) so gesteuert, dass sichergestellt wird, dass der Rahmen 103 dann, wenn er seine unterste Stellung erreicht, vollständig aus dem Einstellelement 27 und damit auch aus dem Modell S ausgerastet ist.
In diesem Zustand kann der Behälter C, der mit dem Modell S und der weiteren Menge von Sand vervollständigt wurde, die er in der Unterstation 22 empfangen hat, dem Rüttelvorgang ausgesetzt werden, der auf bekannte Art mit Hilfe des Generators 32a erfolgt, während die Ausformungen 31a den Behälter C vom wagen 50 abgehoben halten, der zu seinem Transport dient.
Diese Rüttelbewegung wird auf den Körper des Behälters aufgebracht, während das Modell S zum Behälter C mit Hilfe von jenen Teilen in einer ortsfesten Stellung gehalten wird, die mit den Bezugsziffern 109 bis 112 versehen sind. Dadurch wird sichergestellt, dass diese Rüttelbewegung, unabhängig davon, wie groß ihre Amplitude oder ihre Stärke ist, weder das Modell S aus seiner richtigen Stellung auslenken noch seinen Griffteil T abbrechen kann, der in den meisten Fällen schließlich jenen Kanal bildet, durch den das Gussmaterial in den Behälter C gegossen wird.
Wenn der Rüttelvorgang beendet ist, senken die Hebeeinrichtungen 31a den Behälter C wieder auf seinen Wagen 50 ab. An dieser Stelle kann der Kolben 101 in jener Richtung in Betrieb gesetzt werden, in die der Aufbau 102 angehoben wird, während sowohl die Greifbacken 110 als auch die Greifbacken 112 geöffnet werden, so dass das Einstellelement 27 sowohl aus dem Rand des Behälters C als auch aus dem Griffteil T des Modells S ausgerastet wird, das im Behälter C verbleiben muss.
Der Rahmen 103 beginnt daher zu steigen und mit dem Einstellelement 27 in Eingriff zu treten.
Durch das Vorhandensein der Zentrierausformungen 114a, 114b und ihrer entsprechenden komplementären Ausformungen wird sichergestellt, dass das Einstellelement 27 wiederum in den Rahmen 103 in einer genau festgelegten Stellung eingreift, so dass die Ausgangsbedingungen, die in 2 und 3 mit Volllinien dargestellt sind, schließlich genau wiederhergestellt werden.
Wenn der Aufbau 102 und die verschiedenen Elemente, die er trägt, schließlich in ihre angehobene Stellung zurückgeführt wurden, kann die Behälter-Transportstrecke wieder in Bewegung gesetzt werden, so dass der Behälter C, der gerade bearbeitet wurde, nach vorne in die Unterstation 23 von 1 bewegt wird, während ein neuer Behälter von der Unterstation 21 zu jener Einrichtung bewegt wird, die die Unterstation 22 bildet.
Während dies geschieht, hat der Roboter R jene Zeit, die er braucht, um ein neues Modell S in die Greifbacke des Einstellelements 27 einzusetzen, und der Bodenauslass 20a des Silos 20 kann wiederum geöffnet werden, um die Sandzufuhr wiederherzustellen, die für die nächste Füllung in den Fülltrichter 30 erforderlich ist.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen im Zusammenhang mit den Vorgängen zum Einfüllen des Sands in den Behälter C und zum Rütteln des Behälters besitzt die Lösung gemäß der Erfindung daher den weiteren Vorteil, dass die Vorgänge zum Laden des Modells S und zum Füllen des Fülltrichters 30 ausgeführt werden können, während die Behälter bewegt werden, wodurch mögliche Verlustzeiten vermieden werden.
Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnt wurde, bildet die eben ausführlich beschriebene Unterstation 22 üblicherweise einen Teil einer Anlage oder eines Systems, das zusätzlich zur Unterstation 22 und dem Behälter-Transportsystem 50 auch weitere Stationen und Unterstationen aufweist, um der Reihe nach folgende Fertigungsvorgänge auszuführen

– Füllen mit Sand und Rütteln (weitere Unterstationen 21, 23 und 24 als die bereits beschriebene)
– Gießen (eine Station)
– Entnehmen der Gussstücke und des Sands (eine Station).

Die beiden letztgenannten Stationen besitzen einen bekannten Aufbau sowie bekannte Merkmale und werden daher in den beiliegenden Zeichnungen nicht dargestellt.
Wie bereits erwähnt, werden an der Eingangsseite des Systems die Gruppen, die die Modelle S bilden, mit Hilfe eines Puffer-Drehtischs geladen, der sie dem Roboter R anbietet, der sie dann vom Drehtisch aufnimmt und automatisch in die Unterstation 22 zuführt.
In Anbetracht der verschiedenen Arten von Teilen (und daher von Modellen und Gussstücken), die hergestellt werden sollen, kann sich folgendes ändern:

– das Füllen mit Sand (die Geschwindigkeit, mit der die Behälter C gefüllt werden, das Niveau, bis zu dem die Behälter in den verschiedenen Unterstationen 21–24 gefüllt werden);
– das Rütteln (die Rüttelfrequenz und/oder die Dauer);
– das Gießen (die Metallmenge, die gegossen werden soll, die Gießbedingungen);
– das Entnehmen der Gussstücke (der Neigungswinkel des Behälters, wenn er gekippt wird, um die Gussstücke aufnehmen zu können, üblicherweise mit einem anthropomorphen Roboter).

Diese Variablen sowie die damit möglicherweise verknüpften Änderungen können daher als typisches „Rezept" für jeden Gießvorgang gestaltet werden.
Die Lösung gemäß der Erfindung sieht vor, dass diese Funktionen vollautomatisiert werden können. Dazu können Vorkehrungen so getroffen werden, dass der Roboter R, unmittelbar nachdem er das Modell S vom Drehtisch aufgenommen hat, das Modell vor eine Erkennungsstation hält, die beispielsweise aus einer Fernsehkamera P und einem geeigneten Modell-Erkennungsmodul mit bekanntem Aufbau besteht und sich möglicherweise in der Steuereinheit K befindet. Die Erkennungsstation erkennt das Modell S (unter einer Reihe von möglichen Modellen) und informiert daraufhin das System über das bestimmte Rezept, das für dieses Modell erforderlich ist. Dies kann mit Hilfe eines geeigneten Erkennungssignals erfolgen, das beispielsweise in der Steuereinheit K erzeugt wird.
Wenn das Modell einmal in der Sand-Füllstation in den Behälter C eingesetzt wurde, ist es – so wie es war – mit dem Behälter (der mit einer Platte T versehen ist, die – beispielsweise – magnetisch oder optisch ausgelesen werden kann und auf der die Gießdaten, einschließlich des Rezepts, gespeichert sein können) gepaart. Vor dem Eintritt in jede Fertigungsstation informiert ein elektronischer Leser die betreffende Station über den Inhalt des Behälters, so dass er in die Parameter eines bestimmten Rezepts eingeordnet werden kann.
Selbstverständlich können die Durchführungsdetails und die Ausführungsformen gegenüber der Beschreibung und den Zeichnungen weit verändert werden, ohne dadurch die Grundlage der vorliegenden Erfindung zu verändern oder ihren Bereich zu verlassen, wie er in den unten angeführten Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

Behälter-Füllvorrichtung für „verlorene Schaumstoff"-Systeme, wobei die Vorrichtung in einer einzigen betriebsmäßigen Kombination aufweist: – eine Trageinrichtung (50) für die Behälter (C) mit einer zugeordneten Rütteleinrichtung (32a), um die Behälter (C) zu rütteln; – eine Sand-Zuführeinrichtung (30), die selektiv dosierte Mengen von Sand in die Behälter (C) zuführen (104, 105) kann; und – eine Einstelleinrichtung (27), die selektiv den Behältern (C) zugeordnet werden kann, um Schaumstoff-Modelle (S) in den Behältern (C) anzuordnen und die Modelle (S) sowohl während des Zuführens von Sand in die Behälter mit der Zuführeinrichtung (30) als auch während des Rüttelns der Behälter (C), die die Modelle enthalten, mit der Rütteleinrichtung (32a) zu halten, wobei die Einstelleinrichtung (27) eine erste Greifeinrichtung (110) aufweist, um die Modelle (S) zu ergreifen; dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung weiters eine zweite Greifeinrichtung (112) aufweist, um die Behälter (C) zu ergreifen, so dass dann, wenn die erste und die zweite Greifeinrichtung (110, 112) die Modelle (S) bzw. den Behälter (C) ergreifen, die Modelle (S) und der Behälter (C) im Wesentlichen miteinander als ein einziges Stück integriert sind, während die Rütteleinrichtung (32) in Betrieb steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine bewegbare Einrichtung (102) aufweist, die eine relative Bewegung eines Absenkens und Anhebens im Hinblick auf die Behälter (C) ausführen kann, und dass die Sand-Zuführeinrichtung (30) und die Einstelleinrichtung (27) von der bewegbaren Einrichtung (102) getragen werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiters folgende Einrichtungen aufweist, die beide in Betrieb gesetzt werden können, während sich die bewegbare Einrichtung (102) im Hinblick auf die Behälter (C) in ihrer angehobenen Stellung befindet: – eine Ladeeinrichtung (20), um selektiv Sand in die Zuführeinrichtung (30) zu laden, und – eine Einrichtung (R) für die Handhabung der Modelle (S), die die Modelle (S) selektiv zur Einstelleinrichtung (27) transportieren kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Einrichtung einen konsolenartigen Aufbau (102) besitzt, der die Sand-Zuführeinrichtung (30) sowie die Einstelleinrichtung (27) trägt, die sich in ihrer oberen bzw. unteren Stellung befinden.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sand-Zuführeinrichtung einen Fülltrichter-Aufbau (30) besitzt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuereinrichtung (K, 106, 103) aufweist, um die erste und die zweite Greifeinrichtung (110, 112) in ihre Greifstellung zu bringen, während die Rütteleinrichtung (32) in Betrieb steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Greifeinrichtung (110, 112) zumindest teilweise aus einem Greifbacken-Aufbau bestehen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Greifeinrichtung (112) eine Einrichtung zugeordnet ist, um sie zurück in ihre offene Stellung zu bringen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstelleinrichtung (27) ein entsprechender bewegbarer Aufbau (101, 102, 103 und 108) zugeordnet ist, aus dem die Einstelleinrichtung selektiv ausgerastet werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegbare Aufbau einen Rahmen (103) aufweist, der mit der bewegbaren Einrichtung (102) gemeinsam aufgebaut ist und die Einstelleinrichtung (27) trägt, die auf ihm ruht; wobei der Aufbau so erfolgt, dass dann, wenn sich die bewegbare Einrichtung (102) in ihrer abgesenkten Stellung relativ zum Behälter (C) befindet, die Einstelleinrichtung (27) zum Behälter (C) transportiert wird und auf diesem aufliegt, so dass der bewegbare Aufbau sowohl aus der Einstelleinrichtung (27) als auch aus dem Behälter (C) ausgerastet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (27) sowie der zugeordnete bewegbare Aufbau mit komplementären Zentrierausformungen (114a, 114b; 115) versehen sind, die eine genau Einstellung der Einstelleinrichtung (27) sowie des bewegbaren Aufbaus relativ zum Behälter (C) sicherstellen können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Ausformungen zumindest ein zapfenartiges Element (114b) aufweisen, das in einen entsprechenden Hohlraum (115) eingreifen kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Ausformungen einen gabelförmigen Aufbau (114a) aufweisen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiters aufweist: – eine Einrichtung (R) für die Handhabung der Modelle (S), die die Modelle (S) selektiv zur Einstelleinrichtung (27) transportieren kann; – eine Form-Erkennungseinrichtung (P, K), die der Handhabungseinrichtung (R) zugeordnet ist und unter einer Reihe von möglichen Modellen (S) die bestimmte Type von Modellen (S) erkennen kann, die zu diesem bestimmten Zeitpunkt von der Handhabungseinrichtung (R) getragen wird, und die ein Signal zum Erkennen der entsprechenden Type erzeugen kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiters eine Markiereinrichtung (T) aufweist, die individuell den Behältern (C) zugeordnet werden und von einer Verarbeitungseinrichtung (22, 23, 24) ausgelesen werden kann, die Vorgänge so auf die Behälter (C) ausführen kann, dass die auf jeden Behälter (C) ausgeführten Verarbeitungsschritte in Übereinstimmung mit dem Typen-Erkennungssignal ausgeführt werden können, das von der Erkennungseinrichtung (P, K) für die bestimmte Type des Modells (S) erzeugt wird, das in den Behälter (C) eingesetzt wurde.