EP0387535B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Giesserei-Formen - Google Patents
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- EP0387535B1 EP0387535B1 EP90102851A EP90102851A EP0387535B1 EP 0387535 B1 EP0387535 B1 EP 0387535B1 EP 90102851 A EP90102851 A EP 90102851A EP 90102851 A EP90102851 A EP 90102851A EP 0387535 B1 EP0387535 B1 EP 0387535B1
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
- B22C11/02—Machines in which the moulds are moved during a cycle of successive operations
- B22C11/04—Machines in which the moulds are moved during a cycle of successive operations by a horizontal rotary table or carrier
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- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/02—Compacting by pressing devices only
Definitions
- the invention relates to a method for producing foundry molds in successively arriving mold boxes, each box being moved upwards out of its feed path by a model plate carrier arranged in a transfer device and taking a filling frame into a filling station, lowered after filling and through move the transfer device under a compression station, then drive it up, compress it and lower it again, separate it and move it away via a discharge path.
- the known system requires an auxiliary vessel, the volume of which approximately corresponds to the molding space formed from the molding box and filling frame, and because of this auxiliary vessel, large lifting movements of the model plate carrier, that is to say, work with correspondingly complex lifting tables, are required.
- the present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for producing foundry molds with the features mentioned at the outset, which is distinguished on the one hand by a higher hourly output and on the other hand by a low outlay on equipment.
- this object is achieved according to the invention in that the filling frame is separated from the box after the compression process, but before the box is placed on its discharge path, and is returned separately to the filling station.
- the invention is realized in that a further transfer device for the filling frame is arranged above the transfer unit for the model plate carrier.
- This transfer unit preferably has adjustable holding elements which can be moved into a holding position or out of this path into a rest position during the lifting movement of the filling frame in its path. This ensures that the filling frame in the filling station can be removed from the transfer device upwards, but after the filling process can be lowered past the transfer device downwards and that it can equally pass the transfer device in the compression station, but after the compression process it is held by it and is separated from the molding box.
- the transfer device for the filling frame can be designed as a linear exchange unit or also as a swivel arm, a rotary changer, in particular a turntable, is recommended for the transfer unit of the model plate carrier.
- This transfer unit also handles the transport of the boxes between the incoming and outgoing roller conveyor.
- a filling station 2 and a compression station 3 are mounted in a common frame 1.
- Roller conveyors 4 and 5, which extend perpendicular to the plate plane, serve to move the empty mold boxes 6 or to remove the molded mold boxes 7.
- Both roller conveyors are in the area fold the side of the filling station and the compression station so that the mold boxes can be moved freely in the vertical direction. This method is carried out by means of a lifting table 8 assigned to the filling station and a lifting and external table 9 assigned to the compression station and therefore of a stronger design.
- a rotary table 10 is mounted in the center between the two lifting devices. It contains two receptacles offset by 180 ° for the model plate carriers 11 and 12.
- a transfer device 13 for the filling frame 14 is arranged above the turntable 10 and coaxially with it. It transports the filling frame 14 back to the filling station 2 after the compression process. Their structure will be explained in more detail later.
- FIG. 1 shows in the upper area of the filling station a sand container 15 which is arranged above the lifting table 8 and which has a flap closure or the like at the bottom in order to fill the sand into the molding box and filling frame.
- a pressure vessel 16 is indicated, with which the filled sand is compressed in a known manner by a pressure pulse.
- a pressure vessel 16 is indicated, with which the filled sand is compressed in a known manner by a pressure pulse.
- the system functions as follows: An empty molding box 6 runs into the filling station in a known manner via the roller conveyor 4.
- the lifting table 8 lifts the model plate carrier 11 out of the turntable 10, takes over the molding box 6 from the roller conveyor 4 and then the filling frame 14 from the transfer device 13 and drives these stacked parts close to the underside of the sand container 15. While the model plate carrier is being filled 11, molding box 6 and filling frame 14 existing molding space with sand, the roller conveyors 4 and the holding elements of the transfer device 13 are pivoted outward so that the molding unit can be lowered back onto the turntable 10 unhindered.
- the transfer device consists of two parallel pivot arms 13a and 13b, the spacing of which is somewhat greater than the length of the filling frame 14.
- horizontally pivotable holding elements 17 and 18 are mounted on the swivel arms, which correspond to projections 19 and 20 of the filling frame.
- Fig. 4 shows these holding elements in their pivoted-back rest position, in which the filling frame can be moved vertically undisturbed.
- FIG. 5 shows a holding element 18 pivoted into its holding position, in the bore 18a of which a guide pin 20a of the projection 20 engages from above.
- the filling frame is held in a form-fitting manner, but can be moved upwards by the lifting ram 8.
- the holding elements 17 and 18 are actuated, for example, by a pneumatic cylinder which is integrated in the sequence control of the system. Another drive can also be used instead.
- the holding elements 17 and 18 are therefore in the position shown in FIG. 4, and the roller tracks 4 are also pivoted away, so that the lifting table 8 can move down with the entire molding unit.
- the molding unit is then moved through the turntable 10 through 180 ° into the compression station and at the same time the transfer device 13 brings the filling frame 14 previously removed from the compressed molding box back into the filling station, while a new, empty molding box arrives there.
- the filled molding unit is now moved upwards from the lifting and shaping table 9, the roller tracks 5 and the holding elements of the swivel arms 13a and 13b located in the compression station being pivoted outwards.
- the impression unit is then pressed against the pressure vessel 16 so that the pressure pulse can be triggered.
- the lifting movement described at the beginning is repeated in the filling station with the next molding box, which is completed with the filling frame which has previously been pivoted out of the compression station.
- the functional sequence described shows that the separate filling frame transport by the transfer device 13 makes it possible to stack the model plate carrier, mold box and filling frame on top of one another and to fill them on the one hand and to compress and stack the parts mentioned in one stroke movement, always simultaneously a molding box in the filling station and a molding box in the compression station are treated.
- the molding plant according to the invention achieved therefore significantly higher hourly output than in the known case.
- it is characterized by unproblematic and in principle proven construction elements.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gießerei-Formen in nacheinander ankommenden Formkästen , wobei jeder Kasten durch einen in einer Umsetzeinrichtung angeordneten Modellplattenträger aus seiner Zuführbahn heraus nach oben verfahren wird und unter Mitnahme eines Füllrahmens in eine Füllstation gelangt, nach dem Füllen abgesenkt und durch die Umsetzeinrichtung unter eine Verdichtungsstation verfahren, sodann in diese hochgefahren, verdichtet und wieder abgesenkt, separiert und über eine Abführbahn weggefahren wird.
- Bei Formanlagen mit laufendem Modellplattenwechsel ist es beispielsweise durch die DE-OS 37 13 937 bekannt, das Füllen und das Verdichten der Formkästen an räumlich getrennten Stationen durchzuführen. Dadurch kann gleichzeitig ein Formkasten gefüllt und ein anderer Formkasten verdichtet werden, wodurch sich die Durchsatzleistung dieser Formanlage entsprechend erhöht. Der Zeitaufwand für die Kompletierung der Abformeinheit, also für das Aufeinanderstapeln des Modellplattenträgers, des Formkastens und des Füllrahmens wie auch für das anschließende Separieren dieser Teile ist aber nach wie vor hoch. Außerdem benötigt die bekannte Anlage ein Hilfsgefäß, dessen Volumen etwa dem aus Formkasten und Füllrahmen gebildeten Formraum entspricht und aufgrund dieses Hilfsgefäßes muß mit großen Hubbewegungen des Modellplattenträgers, das heißt mit entsprechend aufwendigen Hubtischen gearbeitet werden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Gießerei-Formen mit den eingangs genannten Merkmalen anzugeben, das sich einerseits durch eine höhere Stundenleistung, andererseits durch geringen apparativen Aufwand auszeichnet.
- In verfahrensmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllrahmen nach dem Verdichtungsvorgang, aber vor dem Abstellen des Kastens auf seine Abführbahn vom Kasten getrennt und separat zur Füllstation zurückgebracht wird.
- Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der nächstfolgende, zur Füllung bereitstehende Kasten während des Hochfahrens in die Füllstation mit dem Füllrahmen kompletiert wird und ohne zusätzliche Hubbewegungen unmittelbar gefüllt werden kann. Das Aufeinanderstapeln von Modellplattenträger, Formkasten und Füllrahmen und das Hochfahren in die Füllstation erfolgt also in ein und demselben Arbeitsgang.
- Desweiteren ergibt sich der Vorteil, daß beim Abwärtshub in der Verdichtungsstation der Formkasten bereits vom Füllrahmen getrennt ist, wenn auf seine Abführbahn abgestellt wird.
- In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Erfindung dadurch realisiert, daß oberhalb der Umsetzeinheit für die Modellplattenträger eine weitere Umsetzvorrichtung für den Füllrahmen angeordnet ist. Diese Umsetzeinheit weist vorzugsweise verstellbare Halteelemente auf, die bei der Hubbewegung des Füllrahmens in dessen Bahn in eine Halteposition hinein- bzw. aus dieser Bahn in eine Ruheposition herausfahrbar sind. Dadurch ist sichergestellt, daß der Füllrahmen in der Füllstation nach oben aus der Umsetzvorrichtung herausgenommen, nach dem Füllvorgang jedoch an der Umsetzvorrichtung vorbei nach unten abgesenkt werden kann und daß er gleichermaßen in der Verdichtungsstation zunächst die Umsetzvorrichtung passieren, nach dem Verdichtungsvorgang aber von ihr festgehalten und vom Formkasten getrennt wird.
- Während die Umsetzvorrichtung für den Füllrahmen als linear verlaufende Wechseleinheit oder auch als Schwenkarm ausgebildet sein kann, empfiehlt sich für die Umsetzeinheit des Modellplattenträgers auf jeden Fall ein rotierender Wechsler, insbesondere ein Drehtisch. Diese Umsetzeinheit besorgt zugleich den Transport der Kästen zwischen ankommender und abgehender Rollenbahn.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung; dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht der Formanlage;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Formanlage;
- Fig. 3
- eine vergrößerte Draufsicht auf die Umsetzvorrichtung für den Füllrahmen;
- Fig. 4
- eine vergrößerte Detailzeichnung der Umsetzvorrichtung in der Draufsicht und
- Fig. 5
- einen Querschnitt längs der Linie V-V in Figur 4, jedoch in Halteposition.
- Wie Fig. 1 zeigt, sind in einem gemeinsamen Gerüst 1 eine Füllstation 2 und eine Verdichtungsstation 3 montiert. Rollenbahnen 4 und 5, die sich senkrecht zur Plattebene erstrecken, dienen zum Heranführen der leeren Formkästen 6 bzw. zum Abführen der abgeformten Formkästen 7 beide Rollenbahnen sind im Bereich der Füllstation und der Verdichtungsstation seitlich abzuklappen, so daß die Formkästen ungehindert in vertikaler Richtung verfahren werden können. Dieses Verfahren erfolgt durch einen der Füllstation zugeordneten Hubtisch 8 und einen der Verdichtungsstation zugeordneten und deshalb stärker ausgeführten Hub- und Aussenktisch 9.
- Im Zentrum zwischen den beiden Hubeinrichtungen ist ein Drehtisch 10 gelagert. Er enthält zwei um 180° versetzte Aufnahmen für die Modellplattenträger 11 und 12.
- Oberhalb des Drehtisches 10 und koaxial zu ihm ist eine Umsetzvorrichtung 13 für den Füllrahmen 14 angeordnet. Sie transportiert den Füllrahmen 14 nach dem Verdichtungsvorgang in die Füllstation 2 zurück. Ihr Aufbau wird später noch näher erläutert.
- Schließlich zeigt Fig. 1 im oberen Bereich der Füllstation einen Sandbehälter 15, der oberhalb des Hubtisches 8 angeordnet ist und der unten einen Klappenverschluß oder dergleichen aufweist, um den Sand in den Formkasten und Füllrahmen einzufüllen.
- In der Verdichtungsstation 3 ist ein Druckbehälter 16 angedeutet, mit dem der eingefüllte Sand in bekannter Weise durch einen Druckimpuls verdichtet wird. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, statt dessen eine mechanische oder eine beliebige andere Verdichtung zu wählen.
- Die Funktion der Anlage ist folgende:
Über die Rollenbahn 4 läuft in bekannter Weise ein leerer Formkasten 6 in die Füllstation ein. Der Hubtisch 8 hebt den Modellplattenträger 11 aus dem Drehtisch 10 heraus, übernimmt den Formkasten 6 von der Rollenbahn 4 und sodann den Füllrahmen 14 aus der Umsetzvorrichtung 13 und fährt mit diesen übereinandergestapelten Teilen dicht an die Unterseite des Sandbehälters 15. Während des Füllens des aus Modellplattenträger 11, Formkasten 6 und Füllrahmen 14 bestehenden Formraumes mit Sand werden die Rollenbahnen 4 und die Halteelemente der Umsetzvorrichtung 13 nach außen geschwenkt, damit die Abformeinheit ungehindert wieder auf den Drehtisch 10 abgesenkt werden kann. - Zur Erläuterung der Halteelemente zwischen Umsetzvorrichtung 13 und Füllrahmen 14 sei auf die Figuren 4 und 5 verwiesen. Man sieht dort, daß die Umsetzvorrichtung aus zwei parallelen Schwenkarmen 13a und 13b besteht, deren Abstand etwas größer als die Länge des Füllrahmens 14 ist. Zur lösbaren Verbindung beider Teile sind an den Schwenkarmen horizontal verschwenkbare Halteelemente 17 und 18 gelagert, die mit Vorsprüngen 19 und 20 des Füllrahmens korrespondieren.
- Fig. 4 zeigt diese Halteelemente in ihrer zurückgeschwenkten Ruheposition, bei der der Füllrahmen ungestört vertikal verfahren werden kann.
- Hingegen ist in Fig. 5 ein in seine Halteposition verschwenktes Halteelement 18 gezeigt, in dessen Bohrung 18a ein Führungszapfen 20a des Vorsprunges 20 von oben eingreift. Somit wird der Füllrahmen formschlüssig gehalten, kann aber durch den Hubstempel 8 nach oben herausgefahren werden.
- Die Betätigung der Halteelemente 17 und 18 erfolgt beispielsweise durch einen Pneumatikzylinder, der in die Folgesteuerung der Anlage integriert ist. Ebenso kann stattdessen auch ein anderer Antrieb verwendet werden.
- Nach dem Füllvorgang befinden sich also die Halteelemente 17 und 18 in der in Fig. 4 gezeigten Position, ebenso sind die Rollbahnen 4 weggeschwenkt, so daß der Hubtisch 8 mit der gesamten Formeinheit nach unten fahren kann. Hierauf wird die Formeinheit durch den Drehtisch 10 um 180° in die Verdichtungsstation verfahren und gleichzeitig bringt die Umsetzvorrichtung 13 den zuvor vom verdichteten Formkasten abgenommenen Füllrahmen 14 in die Füllstation zurück, während dort ein neuer, leerer Formkasten einläuft.
- Die gefüllte Formeinheit wird nun von dem Hub- und Ausformtisch 9 nach oben verfahren, wobei die Rollbahnen 5 und die in der Verdichtungsstation befindlichen Halteelemente der Schwenkarme 13a und 13b nach außen geschwenkt sind. Die Abformeinheit wird dann gegen den Druckbehälter 16 gepreßt, damit der Druckimpuls ausgelöst werden kann.
- Während dieser Zeit fahren die Halteelemente 17 und 18 in der Verdichtungsstation in ihre Halteposition und ebenso werden auch die Rollenbahnen 5 wieder nach innen geschwenkt. Dadurch wird beim Absenken des Hubtisches 9 zunächst der Füllrahmen 14 von den Schwenkhebeln 13 festgehalten und vom Formkasten 7 getrennt. Anschließend wird der Formkasten von den Rollbahnen 5 aufgenommen, so daß schließlich nur noch der Modellplattenträger 12 in seine Aufnahme im Drehtisch 10 zurückfährt.
- Etwa zeitgleich mit der beschriebenen Hubbewegung in der Verdichtungsstation wiederholt sich die eingangs beschriebene Hubbewegung in der Füllstation mit dem nächsten Formkasten, der mit dem zuvor aus der Verdichtungsstation herübergeschwenkten Füllrahmen komplettiert wird.
- Der beschriebene Funktionsablauf zeigt, daß es aufgrund des separaten Füllrahmentransportes durch die Umsetzvorrichtung 13 möglich wird, das Aufeinanderstapeln von Modellplattenträger, Formkasten und Füllrahmen und das Füllen einerseits wie auch das Verdichten und Abstapeln der genannten Teile andererseits in jeweils nur einer Hubbewegung durchzuführen, wobei stets gleichzeitig ein Formkasten in der Füllstation und ein Formkasten in der Verdichtungstation behandelt wird. Die erfindungsgemäße Formanlage erreicht dadurch wesentlich höhere Stundenleistungen als im bekannten Fall. Darüberhinaus zeichnet sie sich durch unproblematische und im Prinzip bewährte Konstruktionselemente aus.
- Sie eignet sich gleichermaßen für abwechselnd ankommende Unter- und Oberkästen in einer normalen Formmaschine wie im Ausführungsbeispiel sowie für das Arbeiten mit 2 verschieden Modellen in einer Doppelformmaschine.
Claims (15)
- Verfahren zum Herstellen von Gießerei-Formen in nacheinander ankommenden Formkästen, wobei jeder Kasten durch einen in einer Umsetzeinrichtung angeordneten Modellplattenträger aus seiner Zuführbahn heraus nach oben verfahren wird und unter Mitnahme eines Füllrahmens in eine Füllstation gelangt, nach dem Füllen abgesenkt und durch die Umsetzeinrichtung unter eine Verdichtungsstation verfahren, sodann in diese hochgefahren, verdichtet und wieder abgesenkt, separiert und über eine Abführbahn weggefahren wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllrahmen (14) nach dem Verdichtungsvorgang, aber vor dem Abstellen des Kastens (7) auf seine Abführbahn (5) vom Kasten (7) getrennt und separat zur Füllstation (2) zurückgebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllrahmen (14) nach dem Verdichten nur einen kleinen Teil der Absenkbewegung des Kastens (7) mitmacht, dann gehalten und etwa horizontal zur Füllstation (2) verfahren und schließlich von dem nächsten hochfahrenden Kasten (6) in die Füllposition gebracht wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllrahmen (14) etwa gleichzeitig mit dem Umsetzen des Modellplattenträgers (11, 12) verfahren wird. - Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb der Umsetzeinheit (10) für die Modellplattenträger (11, 12) eine weitere Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) verstellbare Halteelemente (17, 18) aufweist, die bei der Hubbewegung des Füllrahmens (14) in dessen Bahn in eine Halteposition bzw. aus dieser Bahn heraus in eine Ruheposition verfahrbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteelemente (17, 18) in der Halteposition mit seitlichen Vorsprüngen (19, 20) des Füllrahmens (14) korrespondieren. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) als Schwenkarm ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkarm zwischen der Füllstation (2) und der Verdichtungsstation (3) in seinem Zentrum gelagert ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzeinheit (10) für die Modellplattenträger (11, 12) als Drehtisch ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzeinheit (10) für die Modellplattenträger (11, 12) auf einer gemeinsamen Welle mit der Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transport der ankommenden Kästen (6) auf einer in die Füllstation (2) mündenden Bahn (4) und der Transport der abgehenden Kästen (7) auf einer von der Verdichtungsstation. (3) ausgehenden Bahn (5) erfolgt. - Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transport der Kästen (6, 7) zwischen ankommender und abgehender Bahn (4 bzw. 5) durch die Umsetzeinheit (10) erfolgt. - Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Bahnen (4, 5) parallel zueinander versetzt laufen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) einen eigenen Schwenkantrieb aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsetzeinheit (10) für die Modellplattenträger (11, 12) und die Umsetzvorrichtung (13) für den Füllrahmen (14) einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.
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