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Dokumentenidentifikation DE4202020A1 29.07.1993
Titel Verfahren und Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem
Anmelder ABB Patent GmbH, 6800 Mannheim, DE
Erfinder Große Bohle, Martin, Dipl.-Ing., 4352 Herten, DE
DE-Anmeldedatum 25.01.1992
DE-Aktenzeichen 4202020
Offenlegungstag 29.07.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.07.1993
IPC-Hauptklasse B22D 37/00
Zusammenfassung Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems (12) bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem (1/11) vorgeschlagen, bei denen zum dosierten Abgießen von Flüssigmetall (16) ein Bodenloch (14) des Gießsystems (12) über einem Gießtrichter (10) der auf einem Fördersystem (11) befindlichen Gußform (22) angeordnet ist. Die Position des Bodenlochs (14) über dem Gießtrichter (10) wird überprüft und Positionsabweichungen werden erfaßt, sobald ein Form- und Förderprozeß eines Formballens (2 bis 9) beendet ist und sich der Formballen in Ruhe befindet.
Alternativ kann eine Positionsveränderung erst nach beendetem Gießvorgang und während des nächsten Form- und Förderprozesses eines Formballens oder sofort und vor dem Gießvorgang erfolgen, wenn die Positionsabweichung nicht im zugelassenen Toleranzbereich liegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann beim Guß von Formstücken aus Metall verwendet werden. Die Erfindung bezieht sich desweiteren auf eine Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem.

Die Herstellung von Gußformen geschieht unter Verwendung einer kastenlosen, ballenpressenden Formanlage dadurch, daß zwei Modellplatten in einen Ballen aus Formsand gepreßt werden und anschließend der Formballen ausgestoßen wird, wobei der neue Formballen gegen den zuvor ausgestoßenen Formballen preßt, wodurch eine Gußform mit Gießtrichter an den Berührungsflächen entsteht.

Diese Formballen werden über ein Förderband zum Gießsystem weitertransportiert, wobei es durch Toleranzen in der Formballendicke und innerhalb des Fördersystems zu Verschiebungen der Gießtrichterposition kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form und Fördersystem anzugeben, bei dem einerseits nach der Herstellung eines Formballens weitgehend verzögerungsfrei der Gießvorgang eingeleitet werden kann und bei dem andererseits Toleranzen in der Formballendicke und innerhalb des Fördersystems ausgeglichen werden. Ferner soll eine Anordnung hierzu angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Aufgabe wird bezüglich der Anordnung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß eine exakte Positionierung des Bodenlochs über dem Gießtrichter erzielt wird, ohne daß damit wesentliche zeitliche Verzögerungen verbunden sind. Die Erfassung der Position des Bodenlochs über dem Gießtrichter erfolgt sehr rasch, während die zeitaufwendigere Positionsveränderung des Gießsystems über dem Gießtrichter im Normalfall erst nach dem Gießvorgang und gleichzeitig mit dem nächsten Form- und Förderprozeß eines neuen Formballens geschieht. Nur wenn sich das Bodenloch des Gießsystems außerhalb des zugelassenen Toleranzbereiches über dem Gießtrichter befindet, ist eine sofortige Positionsveränderung bereits vor dem Gießvorgang erforderlich. Eine derartige, relativ große Veränderung der Gießtrichterposition tritt beispielsweise bei einem Modellplattenwechsel im ballenpressenden Formsystem auf, so daß bei einem Modellplattenwechsel eine automatische Anpassung erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur schnellen Positionierung eines Gießsystems für ein ballenpressendes Formsystem,

Fig. 2 eine alternative Anordnung,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Gießsystem und die unterhalb befindlichen Formballen,

Fig. 4 ein alternatives Meßsystem.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur schnellen Positionierung eines Gießsystems für ein ballenpressendes Formsystem gezeigt. Es ist ein kastenloses ballenpressendes Formsystem 1 zur Herstellung von Gußformen zu erkennen, bei dem zwei Modellplatten beidseitig in einen Ballen aus Formsand gepreßt werden. Beim anschließenden Ausstoßen des neuen Formballens wird der neue Formballen gegen den zuvor ausgepreßten Formballen gepreßt, wodurch eine Gußform mit Gießtrichter entsteht. In Fig. 1 sind acht derartige Formballen 2 bis 9 dargestellt, die insgesamt sieben Gußformen bilden, wobei die Gießtrichter jeweils mit Ziffer 10 bezeichnet sind.

Diese Formballen 2 bis 9 werden über ein Fördersystem 11 zu einem Gießsystem 12 weitertransportiert. Das Gießsystem 12besteht aus einem Flüssigmetallspeicher 13 mit Bodenloch 14 und Stopfen 15 zum Verschließen des Bodenlochs 14. Das im Speicher 13 befindliche Flüssigmetall ist mit Ziffer 16 bezeichnet. Das Gießsystem 12 kann mittels eines Positioniersystems 18 in x- und y-Richtung verschoben werden, d. h. in Längsrichtung des Fördersystems 11 und quer hierzu. Auf diese Weise ist es möglich, das Bodenloch 14 des Gießsystems 12 exakt über den Gießtrichter 10 zu positionieren.

Eine Stopfensteuerung 21 dient zur Betätigung des Stopfens 15, d. h. zum Öffnen und Schließen des Bodenlochs 14 und damit zum dosierten Abgießen des Flüssigmetalls. Um Abweichungen zwischen den Positionen des Gießsystems 12 und des Gießtrichters 10 zu erfassen, ist ein Meßsystem (Video-, Laser-, Radar- oder Ultraschallkamera) 19 mit angeschlossenem Meßgrößenverarbeitungssystem 20 vorgesehen.

Zur Steuerung des Ballen-, Form- und Fördersystems 1/11 dient ein Steuersystem 17 (siehe Signal A zur Steuerung des Formsystems und Signal B zur Steuerung des Fördersystems). Dieses Steuersystem gibt dem Meßgrößenverarbeitungssystem 20 und der Stopfensteuerung 21 ein Signal (siehe Signal C), sobald ein Form- und Förderprozeß für einen neuen Formballen beendet ist und sich die auf dem Fördersystem 11 befindlichen Formballen in Ruhe befinden. Der Gießtrichter 10 der mit Flüssigmetall 16 zu befüllenden Gießform befindet sich unter dem Bodenloch 14 des Gießsystems 12. Durch die Stopfensteuerung 21 wird der Stopfen 15 angehoben (siehe Signal E) und Flüssigmetall 16 wird in die Gußform gefüllt. Das Meßsystem 19 erfaßt vor und während des Gießens die genauen Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs (siehe Signal D). Mit Hilfe des Meßgrößenverarbeitungssystems 20 werden Abweichungen zwischen den Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs 14 ermittelt. Nach dem Ende des Gießvorganges (wird dem Positioniersystem 18 durch das Signal G mitgeteilt) und während der nachfolgenden Herstellung eines neuen Formballens im Formsystem 1 wird das Gießsystem 12 entsprechend der ermittelten Abweichung unter Einsatz des Positioniersystems 18 derart positioniert, daß das Bodenloch 14 beim nächsten Gießvorgang voraussichtlich exakt über der Mitte des Gießtrichters 10 steht (siehe Signal F vom Meßgrößenverarbeitungssystem und Signal H vom Positioniersystem). Auf das Signal G kann z. B. verzichtet werden, wenn das Ende des Gießvorganges dem Positioniersystem 18 ebenfalls über das Meßgrößenverarbeitungssystem 20 mitgeteilt wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird vorausgesetzt, daß sich die Abweichungen der Positionen von Gießtrichter 10 und Bodenloch 14 stets innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches bewegen, so daß der Gießvorgang trotz Positionsabweichung durchgeführt werden kann und es genügt, eine Korrektur der Position nach erfolgtem Gießvorgang durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß der gesamte Prozeßablauf durch die Positionskorrektur zeitlich nicht verzögert wird, da die Positionskorrekturen stets in den "Pausen" erfolgen, in denen ein neuer Formballen hergestellt und gefördert wird. Falls jedoch auch relativ große Veränderungen hinsichtlich der Gießtrichterpositionen auftreten können - beispielsweise bei einem Modellplattenwechsel - ist eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative Anordnung einzusetzen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

In Fig. 2 ist eine alternative Anordnung dargestellt, bei der nach Beendigung eines Form- und Förderprozesses für einen neuen Formballen (siehe Signale A&min;, B&min;) ein Signal C&min; an das Meßgrößenverarbeitungssystem 20 abgegeben wird, um mitzuteilen, daß sich die auf dem Fördersystem 11 befindlichen Formballen in Ruhe befinden. Das Meßsystem 19 erfaßt vor dem Gießen die genauen Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs 14 (siehe Signale D&min;). Das Meßgrößenverarbeitungssystem ermittelt Abweichungen zwischen den Positionen der Gießtrichtermitte und des Bodenlochs und gibt entsprechende Signale F&min; an das Positioniersystem 18.

Liegt die ermittelte Abweichung innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches, so gibt das Positioniersystem ein Signal I&min; an die Stopfensteuerung 21 ab, wodurch der Gießvorgang durchgeführt wird (Signal E&min; an Gießsystem 12). Nach Beendigung des Gießvorganges erfolgt die notwendige Korrektur des Gießsystems 12 (Signal H&min;).

Liegt die ermittelte Abweichung jedoch außerhalb des zulässigen Toleranzbereiches, so gibt das Positioniersystem 18 das Signal H&min; sofort an das Gießsystem ab, wodurch infolge x- und/oder y-Verschiebung des Bodenlochs 14 die nicht zu tolerierende Abweichung beseitigt wird. Erst anschließend wird das Signal E&min; an die Stopfensteuerung 21 zur Durchführung des Gießvorganges gegeben. Auf diese Weise wird ein unzulässiges Gießen bei einem unkorrekt positionierten Gießsystem verhindert und insbesondere eine automatische Anpassung an Modellplattenwechsel bei der Formballenherstellung erzielt.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein Gießsystem und die unterhalb befindlichen Formballen dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Gußform 22 durch die beiden gegeneinander gepreßten Formballen 7, 8 gebildet wird, wobei die Gußform 22 über einen Gießtrichter 10 mit Flüssigmetall befüllbar ist. Das in der von den Formballen 8, 9 gebildeten Gußform befindliche Gußstück aus erstarrendem Metall ist mit Ziffer 23 bezeichnet.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, befindet sich das Bodenloch 14 des Flüssigmetallspeichers 13 relativ exakt über dem Einfülltrichter 10 der Gußform 22, so daß der Gießvorgang durch Anheben des Stopfens 15 beginnen kann.

In Fig. 4 ist ein alternatives Meßsystem dargestellt. Hierbei sind beispielsweise zwei Videokameras 19a, 19b vorgesehen, wobei die eine Videokamera 19a einen parallel zum Fördersystem 11 verlaufenden Bildausschnitt zum Gießtrichter 10/Bodenloch 14 sowie die weitere Videokamera 19b einen quer zum Fördersystem 11 verlaufenden Bildausschnitt abdeckt. Dieses alternative Meßsystem erlaubt eine besonders exakte Überprüfung der Positionen von Gießtrichtern 10 und Bodenloch 14 des Flüssigmetallspeichers 13 und demzufolge eine besonders exakte Positionierung im Falle abweichender Positionen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem, bei dem zum dosierten Abgießen von Flüssigmetall ein Bodenloch des Gießsystems über einem Gießtrichter der auf einem Fördersystem befindlichen Gußform angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Bodenlochs über dem Gießtrichter überprüft und Positionsabweichungen erfaßt werden, sobald ein Form- und Förderprozeß eines Formballens beendet ist und sich der Formballen in Ruhe befindet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionsveränderung erst nach beendetem Gießvorgang und während des nächsten Form- und Förderprozesses eines Formballens erfolgen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionsveränderung sofort und vor dem Gießvorgang erfolgt, wenn die Positionsabweichung nicht im zugelassenen Toleranzbereich liegt.
  4. 4. Anordnung zur Positionierung eines Gießsystems bei einem ballenpressenden Form- und Fördersystem, bei dem zum dosierten Abgießen von Flüssigmetall ein Bodenloch des Gießsystems über einem Gießtrichter der auf einem Fördersystem befindlichen Gußform angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßsystem (19) zur Erfassung der Positionen des Bodenlochs (14) über dem Gießtrichter (10) sowie ein Positioniersystem (18) zur Verstellung des Gießsystems (12) in Längsrichtung des Fördersystems (11) und quer hierzu vorgesehen sind und ein Meßgrößenverarbeitungssystem (20) zur Ansteuerung des Positioniersystems (18) dient.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Videokamera als Meßsystem (19) dient.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lasersystem als Meßsystem (19) dient.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radarsystem als Meßsystem (19) dient.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallsystem als Meßsystem (19) dient.






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