WO1995009706A1 - Vorrichtung zum füllen von schussköpfen - Google Patents

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Werner Pichler
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B22C19/04—Controlling devices specially designed for moulding machines
    • 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 for filling shot heads with molding materials, with a storage container for molding material, an outlet member for discharging the molding material into the shooting head and a closure device for closing the filling device comprising the outlet member, the filling device for immersing the Exhaust member is vertically movable in the shot head to be filled on a machine frame.
  • Core shooters have been known in foundry technology for many years.
  • the foundry cores or molds are usually produced in separate parts, brought together and connected to one another to form a casting mold.
  • An essential part of the core shooters are the so-called shot heads with the shot plates carrying the shot nozzles.
  • Molding sand, especially core sand, i.e. Quartz sand already mixed or coated with binding agent is poured into the shot heads in question and from there is blown or shot into the respective molds with very high air pressure through the nozzles arranged in the shot plate.
  • the present invention is therefore based on the object of designing and developing a device for filling shooting heads of the type in question in such a way that reproducible filling of the shooting head is possible with simple design means, taking into account the actual filling state of the shooting head .
  • the device according to the invention for filling shot heads achieves the above object through the features of patent claim 1.
  • the device according to the invention is designed in such a way that the outlet member is assigned a contactless sensor that measures into the shot head to detect the state of filling in the shot head is.
  • a contactless sensor for detecting the actual filling condition in the shot head is assigned to the outlet member, this sensor measuring into the shot head. Consequently, the sensor can also be used to easily determine whether the shot head is working properly, namely the correct amount of molding material is being dispensed per shooting operation.
  • a shot head can be filled with the device according to the invention, taking into account the actual filling state, so that, with the appropriate setting, a predeterminable fill level can always be set within the shot head.
  • an ultrasound sensor as the sensor, which regardless of the material
  • the presence of molding materials within the shot head, ie the fill level in the shot head, can be detected.
  • the attachment of the sensor it is advantageous to assign it to the lower region of the outlet member, above the closure device. More specifically, the sensor could be attached to the outer wall of the outlet member, which in turn could be designed as a tubular extension of a funnel-shaped storage container. In any case, it must be ensured that the sensor does not hinder movement of the outlet member within the firing head, so that the sensor could advantageously be fixed exactly above the maximum immersion depth of the outlet member in order to avoid any obstructions. Any hindrance to the movement of the outlet member would therefore be excluded.
  • the filling of the shot head and thus the opening and closing of the closure device could be controlled by a signal from the sensor. If the sensor determined an insufficient fill level, the closure device would be opened and molding material could flow in. When the desired fill level has been reached, the closure device is closed - again on the basis of a signal from the sensor - so that no further molding material can get into the shot head. After a known smoothing of the surface of the molding material then located in the shot head, further refilling in accordance with the above explanation may be necessary in accordance with a new detection result of the sensor.
  • the sensor prefferably provides a signal for closing the closing device when the immersion depth of the outlet member, which can also be predetermined, is detected, upon detection of the fill level which can also be predetermined and which corresponds to the maximum depth of immersion.
  • FIG. 1 a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for filling shot heads, the outlet member being indicated in an upper and a lower position immersed in the shot head and carrying a sensor for detecting the fill level.
  • the single figure shows a device for filling shot heads 1 with molding materials 2.
  • This device has a storage container 3 for molding materials 2, an outlet member 4 for discharging the molding material 2 into the shooting head 1 and a closure device 5 for closing of the outlet member 4 comprising filling device 6.
  • the filling device 6 is held vertically movable for immersion of the outlet member 4 in the shooting head 1 to be filled on a machine frame 7 which is only indicated.
  • the outlet member 4 is provided with a contactless sensor 8, which measures into the shooting head 1, for detecting the filling condition in the shooting head 1.
  • This sensor 8 is only activated when the filling condition in the shooting head 1 is to be determined or when the Information about the filling state in the shot head 1 is required before and / or during the filling of the shot head 1.
  • the sensor 8 provided here is designed as an ultrasound sensor. It is assigned to the lower area of the outlet member 4, the sensor 8 being specifically attached to the outer wall 9 of the outlet member 4, which is tubular here. The height of the sensor 8 is determined in such a way that when the outlet member 4 is immersed in the firing head 1 there can be no obstruction to the movement of the outlet member 4 and thus no damage to the sensor 8.

Abstract

Eine Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen (1) mit Formstoffen (2), mit einer einen Vorratbehälter (3) für Formstoff (2), ein Auslaßorgan (4) zum Auslassen des Formstoffs (2) in den Schußkopf (1) und eine Verschlußeinrichtung (5) zum Schließen des Auslaßorgans (4) umfassenden Fülleinrichtung (6), wobei die Fülleinrichtung (6) zum Eintauchen des Auslaßorgans (4) in den zu füllenden Schußkopf (1) an einem Maschinengestell (7) vertikal bewegbar gehaltert ist, ist zum genauen, reproduzierbaren Füllen des Schußkopfes (1) derart ausgebildet, daß dem Auslaßorgan (4) ein kontaktlos arbeitender, in den Schußkopf (1) hinein messender Sensor (8) zur Detektion des Füllzustandes im Schußkopf (1) zugeordnet ist.

Description

"Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen11
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von Schu߬ köpfen mit Formstoffen, mit einer einen Vorratbehälter für Formstoff, ein Auslaßorgan zum Auslassen des Formstoffs in den Schußkopf und eine Verschlußeinrichtung zum Schließen des Aus¬ laßorgans umfassenden Fülleinrichtung, wobei die Fülleinrich¬ tung zum Eintauchen des Auslaßorgans in den zu füllenden Schu߬ kopf an einem Maschinengestell vertikal bewegbar gehaltert ist.
In der Gießereitechnik sind seit vielen Jahren Kernschie߬ maschinen bekannt. Zum Gießen von Formstücken werden die Gießereikerne oder Formen meist in getrennten Teilen herge¬ stellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gußform ver¬ bunden. Ein wesentlicher Bestandteil der Kernschießmaschinen sind die sog. Schußköpfe mit den die Schußdüsen tragenden Schußplatten. Formsand, insbesondere Kernsand, d.h. mit Binde¬ mittel bereits vermengter bzw. besch-ichteter Quarzsand, wird in die in Rede stehenden Schußköpfe eingefüllt und von dort aus mit sehr hohem Luftdruck durch die in der Schußplatte angeord¬ neten Düsen in die jeweiligen Formen hineingeblasen bzw. hin¬ eingeschossen.
Aus der DE 41 28 952 Cl ist eine Vorrichtung der in Rede ste¬ henden Art bekannt, die jedoch in der Praxis insoweit problema¬ tisch ist, als die Fülleinrichtung bzw. das Auslaßorgan zum Füllen eines Schußkopfes in diesen eingetaucht wird, und zwar ungeachtet des tatsächlichen Füllzustandes des Schußkopfes. Wird bspw. ein Schußkopf durch den Schießvorgang - bspw. auf¬ grund von Verstopfungen der Schußdüsen - nicht ordnungsgemäß entleert oder hatte die Fülleinrichtung bei einem vorangegange- nen Füllvorgang zu wenig Formstoff, wird bei der bekannten Vor¬ richtung ungeachtet des tatsächlichen Füllzustandes des Schu߬ kopfes erneut Formstoff in den Schußkopf eingegeben. Jedenfalls ist es mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich, einerseits den tatsächlichen Füllzustand des zu füllenden Schußkopfes zu berücksichtigen und andererseits ein reproduzierbares Füllen des Schußkopfes unter Berücksichtigung der Füllstandssituation in dem Schußkopf vorzunehmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen der in Rede stehen¬ den Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß mit ein¬ fachen konstruktiven Mitteln eine reproduzierbare Füllung des Schußkopfes unter Berücksichtigung des tatsächlichen Füllzu¬ standes des Schußkopfes möglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentan¬ spruches 1. Danach ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet, daß dem Auslaßorgan ein kontaktlos arbeitender, in den Schußkopf hinein messender Sensor zur Detektion des Füllzu¬ standes im Schußkopf zugeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß ein reprodu¬ zierbares, exaktes Füllen des Schußkopfes nur dann möglich ist, wenn die Füllung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Füll¬ standssituation in dem Schußkopf erfolgt. Dazu ist dem Ausla߬ organ ein kontaktlos arbeitender Sensor zur Detektion des tat¬ sächlichen Füllzustandes im Schußkopf zugeordnet, wobei dieser Sensor in den Schußkopf hinein mißt. Folglich läßt sich anhand des Sensors auch ohne weiteres feststellen, ob der Schußkopf ordnungsgemäß arbeitet, nämlich je Schießvorgang die richtige Menge an Formstoff abgibt. Jedenfalls läßt sich mit der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung ein Schußkopf unter Berücksichtigung des tatsächlichen Füllzustandes füllen, so daß bei entsprechen¬ der Einstellung stets eine vorgebbare Füllstandshöhe innerhalb des Schußkopfes einstellbar ist.
Hinsichtlich des Sensortyps und unter Berücksichtigung üblicher Formstoffe ist es von besonderem Vorteil, als Sensor einen Ul¬ traschall-Sensor zu verwenden, der ungeachtet der Materialbe- schaffenheit die Anwesenheit von Formstoffen innerhalb des Schußkopfes, d.h. den Füllstand im Schußkopf, detektieren kann.
Hinsichtlich einer Anbringung des Sensors ist es von Vorteil, diesen dem unteren Bereich des Auslaßorgans, oberhalb der Ver¬ schlußeinrichtung, zuzuordnen. Genauergesagt könnte der Sensor an der Außenwandung des Auslaßorgans befestigt sein, wobei die¬ ses wiederum als rohrfδrmige Verlängerung eines trichterförmi¬ gen Vorratbehälters ausgeführt sein könnte. Jedenfalls muß ge¬ währleistet sein, daß der Sensor eine Bewegung des Auslaßorgans innerhalb des Schußkopfes nicht behindert, so daß der Sensor zur Vermeidung jedweder Behinderungen in weiter vorteilhafter Weise exakt oberhalb der maximalen Eintauchtiefe des Auslaßor¬ gans festgelegt sein könnte. Eine Behinderung der Bewegung des Auslaßorgans wäre demnach auf jeden Fall ausgeschlossen.
Im Rahmen eines vollautomatischen Füllens des Schußkopfes wäre es von weiterem Vorteil, wenn das Füllen des Schußkopfes und somit das Öffnen und Schließen der Verschlußeinrichtung über ein Signal des Sensors steuerbar wäre. Würde der Sensor einen nicht hinreichenden Füllstand ermitteln, würde die Verschlu߬ einrichtung geöffnet werden und könnte Formstoff nachströmen. Ist der angestrebte Füllstand erreicht, so wird die Verschlu߬ einrichtung - wiederum aufgrund eines Signals des Sensors - ge¬ schlossen, so daß kein weiterer Formstoff mehr in den Schußkopf gelangen kann. Nach einem für sich gesehen bekannten Glatt¬ streichen der Oberfläche des im Schußkopf dann befindlichen Formstoffes könnte entsprechend eines erneuten Detektionsergeb- nisses des Sensors ein weiteres Nachfüllen gemäß voranstehender Erläuterung erforderlich sein.
Ebenso wäre es denkbar, daß der Sensor bei vorgebbarer Ein¬ tauchtiefe des Auslaßorgans bei Detektion des ebenfalls vorgeb¬ baren, maximal der Eintauchtiefe entsprechenden Füllstandes ein Signal zum Schließen der Verεchlußeinrichtung liefert, wobei auch hier der noch im Schußkopf befindliche Formstoff Berück¬ sichtigung findet. Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie¬ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei¬ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er¬ läuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur
in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Füllen von Schu߬ köpfen, wobei das Auslaßorgan in einer oberen und einer unteren, in den Schußkopf eingetauchten Stellung angedeu¬ tet ist und einen Sensor zur Detektion des Füllstandes trägt.
Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Füllen von Schu߬ köpfen 1 mit Formstoffen 2. Diese Vorrichtung weist eine einen Vorratbehälter 3 für Formstoffe 2, ein Auslaßorgan 4 zum Aus¬ lassen des Formstoffs 2 in den Schußkopf 1 und eine Verschlu߬ einrichtung 5 zum Schließen des Auslaßorgans 4 umfassende Füll¬ einrichtung 6 auf. Die Fülleinrichtung 6 ist zum Eintauchen des Auslaßorgans 4 in den zu füllenden Schußkopf 1 an einem ledig¬ lich angedeuteten Maschinengestell 7 vertikal bewegbar gehal¬ tert.
In erfindungsgemäßer Weise ist dem Auslaßorgan 4 ein kontaktlos arbeitender, in den Schußkopf 1 hinein messender Sensor 8 zur Detektion des Füllzustandes im Schußkopf 1. Dieser Sensor 8 wird lediglich dann aktiviert, wenn der Füllzustand im Schu߬ kopf 1 zu ermitteln ist bzw. wenn die Information über den Füllzustand im Schußkopf 1 vor und/oder während dem Befüllen des Schußkopfes 1 benötigt wird. Der hier vorgesehene Sensor 8 ist als Ultraschall-Sensor ausge¬ führt. Er ist dem unteren Bereich des Auslaßorgans 4 zugeord¬ net, wobei der Sensor 8 konkret an der Außenwandung 9 des hier rohrförmig ausgebildeten Auslaßorgans 4 befestigt ist. Die Höhe des Sensors 8 ist dabei derart bestimmt, daß beim Eintauchen des Auslaßorgans 4 in den Schußkopf 1 keine Behinderung der Be¬ wegung des Auslaßorgans 4 und somit keine Beschädigung des Sen¬ sors 8 stattfinden kann.
Hinsichtlich einer Ansteuerung der Verschlußeinrichtung 5 durch ein ggf. aufbereitetes Signal des Sensors, insbesondere bei vorgebbarer Eintauchtiefe des Auslaßorgans 4 und bei vorgeb¬ barem Füllstand des Schußkopfes 1 wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung ver¬ wiesen.
Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein reproduzierbares, exaktes Füllen des Schußkopfes möglich ist, wobei ein fehlerhafter Stau des Formstoffes innerhalb des Schußkopfes oder ein unbeabsich¬ tigtes Nichtbefüllen des Schußkopfes aufgrund einer Verstopfung im Auslaßorgan oder aufgrund einer Fehlfunktion der Verschlu߬ einrichtung durch Detektion des tatsächlichen Schußkopfinhaltes stets erkannt wird, jedenfalls bei erneuten Füllversuchen Be¬ rücksichtigung findet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Füllen von Schußköpfen (1) mit Formstoffen (2), mit einer einen Vorratbehälter (3) für Formstoff (2), ein Auslaßorgan (4) zum Auslassen des Formstoffs (2) in den Schu߬ kopf (1) und eine Verschlußeinrichtung (5) zum Schließen des Auslaßorgans (4) umfassenden Fülleinrichtung (6), wobei die Fülleinrichtung (6) zum Eintauchen des Auslaßorgans (4) in den zu füllenden Schußkopf (1) an einem Maschinengestell (7) verti¬ kal bewegbar gehaltert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Ausla߬ organ (4) ein kontaktlos arbeitender, in den Schußkopf (1) hin¬ ein messender Sensor (8) zur Detektion des Füllzustandes im Schußkopf (1) zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) als Ultraschall-Sensor ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Sensor (8) dem unteren Bereich des Auslaßorgans (4) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) an der Außenwandung (9) des vorzugsweise rohr¬ förmig ausgebildeten Auslaßorgans (4) befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Füllen des Schußkopfes (1) und somit das Öffnen und Schließen der Verschlußeinrichtung (5) über das Signal des Sensors (8) steuerbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Sensor (8) bei vorgebbarer Eintauchtiefe des Auslaßorgans (4) bei Detektion des ebenfalls vorgebbaren, maximal der Eintauchtiefe entsprechenden Füllstandes ein Signal zum Schließen der Verschlußeinrichtung (5) liefert.
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