EP0482458B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Gussformteilen - Google Patents

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EP0482458B1
EP0482458B1 EP91117435A EP91117435A EP0482458B1 EP 0482458 B1 EP0482458 B1 EP 0482458B1 EP 91117435 A EP91117435 A EP 91117435A EP 91117435 A EP91117435 A EP 91117435A EP 0482458 B1 EP0482458 B1 EP 0482458B1
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EP
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sand
different
shooting
magazines
moulded parts
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Reiner Rommel
Werner Landua
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Adolf Hottinger Maschinenbau GmbH
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Adolf Hottinger Maschinenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for producing molded parts for foundry purposes, according to the features from the preamble of claims 1 and 7 (FR-A 111 3720).
  • Shaped parts such as sand core or mask parts or the like, for foundry purposes, which are usually connected to one another, for example put together to create a complete sand mold, such as a sand core or a mask shape, are usually so closely related in terms of time and space are produced so that they are automatically connected or merged with one another immediately after production, a high degree of manufacturing accuracy being necessary with regard to the automatic connection.
  • the invention has for its object to provide an apparatus and a method for producing such molded parts, which improves the manufacturing process while achieving the aforementioned objectives or the production using foundry-specific different molding materials and the associated molding material-specific processing parameters, and in particular the working and to reduce the time required.
  • an apparatus for producing molded parts for foundry purposes such as sand cores or masks or the like, with a tool unit for at least two molded parts , each with at least two shooting heads and sand magazines with separate shooting hood reject areas, the shooting heads can each be acted upon by their own shooting air sources
  • a method for producing molded parts for foundry purposes such as sand cores or masks or the like, wherein a tool with mold cavities for at least two Molded parts of a mold to be connected are moved under a shooting station, each of which has at least two shooting heads and sand magazines with separate shooting hood reject areas, and wherein sand from the magazines into the tool unit cavities for the vers chied moldings with different pressure and different sand composition.
  • a tool unit in which preferably two, and possibly also several, sand molded parts can be produced at the same time, preferably those molded parts which have to be connected to one another, for example put together, to form the overall shape.
  • the invention is the prerequisite for an automatic assembly, since on the one hand the molded parts are provided in close spatial proximity, on the other hand they can be adapted to one another with high precision.
  • the invention is particularly useful when the molded parts to be produced are relatively small, so that the production of each individual molded part in its own form would require a multiplication of the work processes and thus an increased expenditure of work and time.
  • the device according to the invention is provided with its own firing air source for each molded part with a common firing hood but with different reject areas and possibly with a common firing plate. This makes it possible to work with the greatest possible but different working pressures.
  • Another preferred embodiment provides that several sand bunkers are arranged in such a way that the sand magazines can be separated from them, but can be filled at the same time. This makes it possible to work with different types of sand, which can also be adapted to the corresponding moldings.
  • Another embodiment provides that the level sensors in the sand magazines are arranged at different heights. As a result, different amounts of sand can be filled into the sand magazine for the individual molded parts and not just the same quantities, which would then basically only allow the production of the same molded parts or of molded parts with the same volume in one tool unit.
  • the own shooting air sources assigned to the corresponding molded parts also allow different shooting times.
  • the invention offers a variable solution for difficult molded parts, i.e. difficult sand cores and masks with individual adjustment of the filling level of the molding materials in the shooting unit before the shot.
  • the invention also offers shorter sand paths and thus better and higher compression of the molded parts. Compared to known devices, the shooting pressures can be reduced, which in turn results in an extension of the tool life.
  • the device 1 for producing molded parts, such as cores and masks for foundry purposes, has a common tool unit 2 for the corresponding molded parts.
  • the tool unit can be formed from a horizontally divided upper and a lower tool or a vertically divided tool front and a tool rear part, which, however, are firmly connected for filling and can be moved together.
  • two molded or core parts of a mold to be created from these (and possibly further parts), in which the corresponding workpiece is later cast can be produced at the same time.
  • water jacket core and sole core of an internal combustion engine can be produced simultaneously in tool unit 2.
  • the cavities of the tool 2 are for shooting in the sand via a common firing plate 3, which in a common firing hood 4 with two separate reject areas 4a, 4b with the latter assigned separate and independent sand magazines 6a, 6b.
  • Each of the sand magazines 6a, 6b is provided with a shooting head 7a, 7b, each of which is connected to a compressed air volume or reservoir 11a, 11b via a compressed air line 8a, 8b via valves 9a, 9b.
  • Sand bunkers 12a, 12b are arranged above the shooting heads 7a, 7b, from which the sand supply to the sand magazines 6a, 6b can be controlled via shut-off devices 13a, 13b.
  • Level probes 14a, 14b are arranged on the sand magazines 6a, 6b, which can be provided at different heights and which control the shut-off elements 13a, 13b.
  • sand bunkers 12a, 12b can be used from the sand bunkers 12a, 12b or less coarse sand can be filled into the sand magazines 6a, 6b with a different amount, if necessary, in accordance with the individual molded part to be produced for producing the common tool 2.
  • the shut-off devices 13a, 13b are shut off.
  • the compressed air reservoirs 11a, 11b are brought to the desired, possibly different, pressure.
  • the valves 9a, 9b are then opened.
  • the compressed air under high pressure in the reservoirs 11a, 11b penetrates into the sand magazines 6a, 6b via the shooting heads 7a, 7b and drives the sand located there via the corresponding reject areas 4a, 4b of the common shooting hood 4 and the shooting plate 3 with different shooting pressures into the cavities of the tool unit 2.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen für Gießereizwecke, entsprechend der Merkmale aus dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 (FR-A 111 3720).
  • Formteile, wie Sandkern oder -maskenteile oder dergleichen, für Gießereizwecke, die in der Regel ineinander verbunden werden, beispielsweise zusammengesteckt werden, um eine komplette Sandform, wie einen Sandkern oder eine -maskenform zu schaffen, sollen in der Regel zeitlich und räumlich so eng benachbart hergestellt werden, daß sie unmittelbar nach der Herstellung automatisch miteinander verbunden bzw. zusammengeführt werden, wobei eine hohe Fertigungsgenauigkeit im Hinblick auf das automatische Verbinden notwendig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derartiger Formteile zu schaffen, die unter Erreichung der vorgenannten Ziele den Herstellungsvorgang verbessert bzw. die Herstellung unter Verwendung von gießereispezifischen unterschiedlichen Formstoffen sowie der damit verbundenen formstoffspezifischen Verarbeitungsparametern erlaubt und insbesondere den Arbeits- und Zeitaufwand zu reduzieren gestattet.
  • Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung ein Vorrichtung und Verfahren entsprechend Ansprüche 1 und 7 vor, wobei unter anderem folgende Merkmale worgesehen sind : Eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen für Gießereizwecke, wie Sandkerne oder -masken oder dergleichen, mit einer Werkzeugeinheit für mindestens zwei Formteile, mit jeweils mindestens zwei Schießköpfen und Sandmagazinen mit separaten Schußhauben-Ausschußbereichen, wobei die Schießköpfe jeweils durch eigene Schießluftquellen beaufschlagbar sind, und ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen für Gießereizwecke, wie Sandkerne oder -masken oder dergleichen, wobei ein Werkzeug mit Formhohlräumen für zumindestens zwei miteinander zu verbindende Formteile einer Form unter eine Schießstation verfahren wird, die jeweils mindestens zwei Schießköpfe und Sandmagazine mit separaten Schießhauben-Ausschußbereichen aufweist, und wobei aus den Magazinen Sand in die Werkzeugeinheit-Hohlräume für die verschiedenen Formteile mit unterschiedlichem Druck und unterschiedlicher Sandzusammensetzung eingeschossen werden.
  • Erfindungsgemäß wird also eine Werkzeugeinheit vorgesehen, in der vorzugsweise zwei, gegebenenfalls auch mehrere Sand-Formteile gleichzeitig hergestellt werden können, vorzugsweise solche Formteile, die zur Bildung der Gesamtform miteinander verbunden, beispielsweise zusammengesteckt werden müssen. Die Erfindung bildet die Voraussetzung für ein automatisches Zusammenstecken, da die Formteile einerseits räumlich eng benachbart zur Verfügung gestellt, andererseits mit hoher Präzision aneinander angepaßt sein können. Die Erfindung bietet sich insbesondere an, wenn die herzustellenden Formteile relativ klein sind, so daß die Herstellung jedes einzelnen Formteils in einer eigenen Form eine Vervielfachung der Arbeitsvorgänge und damit einen erhöhten Arbeits- und Zeitaufwand bedingen würde. Wesentlich ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer gemeinsamen Schußhaube mit aber unterschiedlichen Ausschußbereichen und gegebenenfalls einer gemeinsamen Schießplatte für jedes Formteil mit einer eigenen Schießluftquelle versehen ist. Hierdurch ist es möglich, zwar mit den jeweils größtmöglichen, aber unterschiedlichen Arbeitsdrücken zu arbeiten. Es gibt Formteile, bei denen zur Herstellung ein geringerer Arbeitsdruck erforderlich ist. Würde hier mit einem höheren Arbeitsdruck gearbeitet werden, weil ein anderes Formteil einen solch höheren Arbeitsdruck erfordert, so könnte sich ein erhöhter Verschleiß ergeben, der durch die Möglichkeit der Anpassung des Schießluftdrucks reduziert werden kann, so daß in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen ist, daß die Sandmagazine über die Schießköpfe mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind.
  • Eine andere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß mehrere Sandbunker derart angeordnet sind, daß die Sandmagazine aus ihnen getrennt, aber gleichzeitig befüllbar sind. Hierdurch wird ermöglicht mit unterschiedlichen Sandarten zu arbeiten, die ebenfalls an die entsprechenden Formteile angepaßt werden können. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Niveausensoren in den Sandmagazinen auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sind. Hierdurch können auch für die einzelnen Formteile unterschiedliche Sandmengen in die Sandmagazine eingefüllt werden und nicht nur gleiche Mengen, die dann im Grunde nur die Herstellung gleicher Formteile oder aber von Formteilen mit gleichem Volumen in einer Werkzeugeinheit erlauben würden. Die eigenen den entsprechenden Formteilen zugeordneten Schießluftquellen erlauben im übrigen auch unterschiedliche Schußzeiten.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sehen vor, daß Sand aus verschiedenen Sandbunkern bis auf unterschiedliche Höhen in miteinander verbundene Sandmagazine eingefüllt wird und daß der Sand mit unterschiedlichen Schußzeiten in die Werkzeugeinheit-Hohlräume für die Formteile eingeblasen wird.
  • Insgesamt bietet die Erfindung eine variable Lösung für schwierige Formteile, d.h. schwierige Sandkerne und -masken unter individueller Einstellung der Füllhöhe der Formstoffe im Schießaggregat vor dem Schuß. Die Erfindung bietet weiterhin kürzere Sandwege und damit eine bessere und höhere Verdichtung der Formteile. Gegenüber bekannten Vorrichtungen kann eine Reduzierung der Schießdrücke vorgenommen werden, wodurch sich wiederum eine Verlängerung der Standzeit der Werkzeuge ergibt.
  • Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt die einzige Figur:
       eine erfindungsgemäße Vorrichtung in in schematischer Darstellung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Herstellung von Formteilen, wie Kernen und Masken für Gießereizwecke weist eine gemeinsame Werkzeugeinheit 2 für die entsprechenden Formteile auf. Die Werkzeugeinheit kann dabei aus einem horizontal geteilten Ober- und einem Unterwerkzeug gebildet sein oder einem vertikal geteilten Werkzeugvorder- und einem Werkzeughinterteil, die aber zum Befüllen fest verbunden und gemeinsam bewegbar sind. In einer derartigen Werkzeugeinheit können beispielsweise gleichzeitig zwei Form- oder Kernteile einer aus diesen (und gegebenenfalls weiteren Teilen) zu erstellenden Form, in der das entsprechende Werkstück später abgegossen wird, hergestellt werden. So können in der Werkzeugeinheit 2 beispielsweise gleichzeitig Wassermantelkern und Sohlenkern eines Verbrennungsmotors hergestellt werden.
  • Die Hohlräume des Werkzeugs 2 stehen zum Einschießen des Sandes über eine gemeinsame Schießplatte 3, die in einer gemeinsamen Schußhaube 4 mit zwei separaten Ausschußbereichen 4a, 4b mit letzteren zugeordneten getrennten und unabhängigen Sandmagazinen 6a, 6b in Verbindung. Jedes der Sandmagazine 6a, 6b ist mit einem Schießkopf 7a, 7b versehen, der jeweils über eine Druckluftleitung 8a, 8b über Ventile 9a, 9b mit jeweils einem Druckluftvolumen bzw. -reservoir 11a, 11b in Verbindung steht. Oberhalb der Schießköpfe 7a, 7b sind Sandbunker 12a, 12b angeordnet, aus denen die Sandzufuhr zu den Sandmagazinen 6a, 6b über Absperrorgane 13a, 13b gesteuert werden kann. An den Sandmagazinen 6a, 6b sind Niveausonden 14a, 14b angeordnet, die auf unterschiedlicher Höhe vorgesehen sein können und die die Absperrorgane 13a, 13b steuern.
  • Von den Sandbunkern 12a, 12b können je nach den unterschiedlichen Anforderungen zur Herstellung der Formteile bzw. Kernteile unterschiedliche Sandarten, z.B. groberer oder weniger grober Sand in die Sandmagazine 6a, 6b mit gegebenenfalls unterschiedlicher Menge entsprechend der zur Herstellung des gemeinsamen Werkzeugs 2 zu bildenden einzelnen Formteils eingefüllt werden. Nach Erreichen der gewünschten Menge, die durch die Niveausensoren 14a, 14b festgestellt wird, werden die Absperrorgane 13a, 13b abgesperrt.
  • Parallel hierzu werden die Druckluftreservoirs 11a, 11b auf den gewünschten, gegebenenfalls unterschiedlichen Druck gebracht. Anschließend werden die Ventile 9a, 9b geöffnet. Die unter hohem Druck in den Reservoirs 11a, 11b stehende Druckluft dringt über die Schießköpfe 7a, 7b in die Sandmagazine 6a, 6b ein und treibt den dort befindlichen Sand über die entsprechenden Ausschußbereiche 4a, 4b der gemeinsamen Schußhaube 4 sowie die Schießplatte 3 mit unterschiedlichen Schießdrücken in die Hohlräume der Werkzeugeinheit 2.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen für Gießereizwecke, wie Sandkerne oder -masken oder dergleichen, mit jeweils mindestens zwei Schießköpfen (7a, 7b) und Sandmagazinen (6a, 6b) mit separaten Schußhauben-Ausschußbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Werkzeugeinheit (2) für mindestens zwei Formteile vorgesehen ist und daß jeder Schießkopf (7a, 7b) für jeweils ein Formteil jeweils durch eine eigene Schießluftquelle (11a, 11b) beaufschlagbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Sandbunker (12a, 12b), die derart angeordnet sind, daß die Sandmagazine (6a, 6b) aus ihnen gleichzeitig, aber separat befüllbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Niveausensoren (14a, 14b) in den Sandmagazinen (6a, 6b) auf unterschiedlicher Höhe angeordnet sind und unterschiedliche Sandmengen verarbeitet werden können.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sandmagazine (6a, 6b) über die Schießköpfe (7a, 7b) mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußhauben-Ausschußbereiche (4a, 4b) an ihrer Unterseite mit höchstens zwei gemeinsamen Schießplatten (3) versehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußhauben-Ausschußbereiche (4a, 4b) an ihrer Unterseite mit einer gemeinsamen Schießplatte (3) versehen sind.
  7. Verfahren zur Herstellung von Formteilen für Gießereizwecke, wie Sandkerne oder -masken oder dergleichen, mittels mindestens zweier Schießköpfe und Sandmagazinen mit separaten Schießhauben-Ausschußbereichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeug mit Werkzeug-Ausnehmungen für zumindestens zwei Formteile einer Form unter eine Schießstation verfahren wird und daß aus den Magazinen Sand in die Werkzeug-Ausnehmungen für die verschiedenen Formteile mit unterschiedlichem Druck und unterschiedlicher Sandzusammenstellung eingeschossen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Sand aus verschiedenen Sandbunkern bis auf unterschiedliche Höhen zur Bereitstellung unterschiedlicher Sandmengen in miteinander verbundene Sandmagazine eingefüllt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sand mit unterschiedlichen Schußzeiten in die Werkzeugeinheit-Hohlräume für die Formteile eingeschossen wird.
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