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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR THE PRODUCTION OF CORE ASSEMBLIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/014203
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for the production of core assemblies, particularly of use for the casting of engine blocks and cylinder heads, comprising a shooting station, in which individual cores are shot and a withdrawal station (1), in which the shot cores are withdrawn and transferred to an assembly line (2), for assembling, whereby differing cores may be produced with differing tools (3). The invention is characterised in that the assembly line (2) comprises manipulators (4, 5, 6), for withdrawing the cores from the opened tool (3), for manipulating and/or treating the cores and finally for assembly and transport away of the core assemblies.

Inventors:
BEYERER JUERGEN (DE)
WINKEL THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/001707
Publication Date:
February 17, 2005
Filing Date:
July 30, 2004
Export Citation:
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Assignee:
HOTTINGER MASCHB GMBH (DE)
BEYERER JUERGEN (DE)
WINKEL THOMAS (DE)
International Classes:
B22C9/10; (IPC1-7): B22C13/12
Domestic Patent References:
WO1995010374A11995-04-20
Foreign References:
EP0636437A11995-02-01
Attorney, Agent or Firm:
ULLRICH & NAUMANN (Luisenstrasse 14, Heidelberg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Fertigung von insbesondere zum Gießen von Motorblöcken und Zylinderköpfen dienenden Kernpaketen, mit einer Schießstation, in der einzelne Kerne geschossen werden und einer Entnahmestation (1), in der die geschossenen Kerne entnommen und zur Paketierung an eine Montagestrecke (2) übergeben werden, wobei mit unterschiedlichen Werkzeugen (3) unterschiedliche Kerne herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestrecke (2) Manipulatoren (4,5, 6) zur Entnahme des Kerns aus dem geöffneten Werkzeug (3), zur Handha bung und/oder Behandlung der Kerne und schließlich zur Montage und zum Ab transport des Kernpakets (7) zugeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entnahme des Kerns das Werkzeugunterteil ausfahrbar und der Kern aus dem Werkzeugun terteil ausstoßbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ent nahme des Kerns eine Gabelentnahmeeinrichtung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entnahme des Kerns dieser mittels Manipulator (4) an die Montagestrecke (2) übergebbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übergabe der Kerne an die Montagestrecke (2) eine Palettenentnahmeein richtung (9) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Palettenent nahmeeinrichtung (9) kernspezifische Paletten (10) mit Aufnahmen für den jeweiligen Kern umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jewei lige Kern auf die kernspezifische Palette (10) aufsetzbar und gemeinsam mit der Palette (10) der Montagestrecke (2) übergebbar und dort förderbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagestrecke (2) einen Linearförderer (11) für die Paletten (10) bzw. Kerne umfasst.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearförde rer (11) eine geschlossenen Förderstrecke um die Entnahmestation (1) bildet, so dass die freigewordenen Paletten (10) der Entnahmestation (1) zuführbar und insge samt zirkulierbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Paletten (10) mit den darauf befindlichen Kernen einer vorzugsweise zentral an geordneten Montagestation (12) zuführbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass entlang dem Linearförderer (11) die weiteren Manipulatoren angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulato ren auf einer Seite, vorzugsweise auf der Außenseite oder beidseits des Linearförderers (11) positioniert sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass entlang dem Linearförderer (11) Bearbeitungsstationen (13) für die Kerne vor gesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (13) mindestens eine Entgratungseinrichtung um fassen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (13) eine Einlegestation zum Einlegen extern ge fertigter Kerne oder sonstiger Teile umfasst.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Montagestrecke (2) eine Zuführstation zum Einschleusen von Kernen aus einem Lager oder einer beigeordneten Kernschießanlage vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Montagestrecke (2) eine Zuführstation für außerhalb der Monta gestrecke (2) vormontierte Kerneinheiten vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die/eine Montagestation (12) zur Komplettierung des Kernpakets (7) einen vor zugsweise um 360 Grad drehbaren Drehtisch (14) für die Kerne bzw. für das dort entstehende Kernpaket (7) umfasst.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass für den Abtransport des fertigen Kernpakets (7), vorzugsweise vom Drehtisch (14), ein weiterer Manipulator (8) vorgesehen ist.
Description:
Vorrichtung zur Fertigung von Kernpaketen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fertigung von insbesondere zum Gießen von Motorblöcken und Zylinderköpfen dienenden Kernpaketen, mit einer Schieß- station, in der einzelne Kerne geschossen werden und einer Entnahmestation, in der die geschossenen Kerne entnommen und zur Paketierung an eine Montagestrecke übergeben werden, wobei mit unterschiedlichen Werkzeugen unterschiedliche Kerne herstellbar sind.

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Fertigung von Kernen, die zu ei- nem Kernpaket komplettiert werden. Das Kernpaket dient als Form in der Gießerei- technik. Dort werden zum Gießen von Formstücken jedweder Art Gießereikerne oder -formen meist aus getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gussform bzw. zu einem Kernpaket oder Formpaket verbunden. Diese Kernpakete werden dann zur Herstellung eines beispielsweise metallischen Werk- stücks mit geschmolzenen Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit geschmolzenen Metall zu füllenden Kernpakete hintereinander aufgereiht die Ferti- gungstrasse durchlaufen.

Kern-und Maskenschießmaschinen zur Fertigung der miteinander zu verbindenden Kerne sind seit Jahrzehnten aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft wird hier auf die DE 31 48 461 C1 verwiesen, die eine Kern-und Maskenschießmaschine offenbart.

Bei der bekannten Kern-und Maskenschießmaschine werden einzelne Kerne her- gestellt und konventionell zu einer nachgeschalteten Montagestation verbracht, zu der auch Kerne von anderen Schießstationen gefördert werden. Dort findet-unab- hängig von der Schießstation, die Montage des Kernpakets in mehreren Arbeits- schritten statt. Dies ist zeitaufwendig und von der Handhabung her gesehen um- ständlich. Eine automatische Fertigung ist nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende Vorrichtung zur Fertigung von insbesondere zum Gießen von Motorblöcken und Zylinderköpfen dienenden Kernpaketen derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine automatische Fertigung kompletter Kernpakete bei kleinstmöglichem Raumbedarf dann jedenfalls möglich ist, wenn über die Schießstation unterschiedli- che Kerne hergestellt bzw. bereitgestellt werden.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patent- anspruchs 1 gelöst. Danach ist eine gattungsbildende Vorrichtung dadurch gekenn- zeichnet, dass der Montagestrecke Manipulatoren zur Entnahme des Kerns aus dem geöffneten Werkzeug, zur Handhabung und/oder Behandlung der Kerne und schließlich zur Montage und zum Abtransport des Kernpakets zugeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine automatische Fertigung dadurch begünstigt wird, dass man der Schießstation bzw. der darauf folgenden Entnahme- station unmittelbar eine Montagestrecke zur Komplettierung der Kernpakete nach- ordnet und dieser Montagestrecke Manipulatoren zur Entnahme des Kerns aus dem geöffneten Werkzeug, zur Handhabung und/oder Behandlung der Kerne und schließlich zur Montage und zum Abtransport des Kernpakets zuordnet. Mit anderen Worten werden die mit unterschiedlichen Werkzeugen gefertigten Kerne in der Reihenfolge des Bedarfs in der Entnahmestation entnommen, werden der nachge- schalteten Montagestrecke zugeführt und können dort beliebig gehandhabt, zum Kernpaket komplettiert und schließlich abtransportiert werden.

In vorteilhafter Weise ist zur Entnahme des Kerns bei in der Entnahmestation ge- öffnetem Werkzeug das Werkzeugunterteil ausfahrbar und ist der Kern aus dem Werkzeugunterteil ausstoßbar. Nach Ausstoßen des Kerns lässt sich dieser der nachgeschalteten Montagestrecke zuführen und mittels Manipulatoren handhaben.

Im Konkreten könnte zur Entnahme des Kerns eine Gabelentnahmeeinrichtung vor- gesehen sein. Die Entnahme des Kerns kann grundsätzlich mittels Manipulator erfolgen, der den Kern nach dessen Entnahme aus dem Werkzeug an die Monta- gestrecke übergibt.

Ebenso ist es denkbar, dass zur Übergabe der Kerne an die Montagestrecke eine Palettenentnahmeeinrichtung vorgesehen ist. Eine solche Palettenentnahmeein- richtung umfasst kernspezifische Paletten mit entsprechend ausgebildeten Auf- nahmen für den jeweiligen Kern. So wird der Kern unmittelbar aus dem Werkzeug entnommen und auf die Palette aufgesetzt. Aufgrund der Aufnahmen lässt sich der Kern in seiner Position justieren, wodurch in den nachgeschalteten Behandlungs- stationen die automatische Behandlung vereinfacht ist.

Wie bereits zuvor erwähnt, ist der jeweilige Kern auf die kernspezifische Palette auf- setzbar und ist gemeinsam mit der Palette der Montagestrecke übergebbar und ent- lang der Montagestrecke förderbar. Die Montagestrecke umfasst in vorteilhafter Weise einen Linearförderer für die Paletten bzw. Kerne. Im Konkreten könnte der Linearförderer eine geschlossene Förderstrecke um die Entnahmestation bilden, so dass die Paletten mit den jeweiligen Kernen entlang der Bearbeitungsstationen ge- fördert und an geeigneter Stelle zur Komplettierung des Kernpakets entnommen werden. Die frei gewordenen Paletten sind aufgrund der geschlossenen Förderstre- cke der Entnahmestation wieder zuführbar, so dass die Paletten insgesamt entlang der Förderstrecke zirkulieren. Nach Entnahme des jeweiligen Kerns ist es möglich, eine Reinigung der Palette vorzusehen. Dazu könnte die Palette eine eigens dafür geschaffene Reinigungsstation durchlaufen.

Die auf den Paletten befindlichen Kernen durchlaufen unterschiedliche Arbeitstatio- nen und werden schließlich zur Komplettierung des Kernpakets nach einer vorzugs- weise zentral angeordneten Montagestation entnommen. Diese Entnahme erfolgt mittels Manipulator, der die Kerne in der Montagestation miteinander kombiniert.

Auf dem Weg bis hin zur Montagestation sind in weiter vorteilhafter Weise weitere Manipulatoren entlang des Linearförderer angeordnet, um nämlich die Kerne zu unterschiedlichen Zwecken handhaben zu können. Diese Manipulatoren können auf einer Seite, vorzugsweise auf der Außenseite des Linearförderers, angeordnet sein.

Ebenso ist es denkbar, dass Manipulatoren beidseits des Linearförderers positioniert sind, um Wegstrecken und somit Taktzeiten zu minimieren.

Wie bereits zuvor erwähnt, können entlang des Linearförderer Bearbeitungsstationen für die Kerne vorgesehen sein. Diese Bearbeitungsstationen umfassen mindestens eine Entratungseinrichtung zum Entgraten der einzelnen Kerne. Ebenso kann eine Reinigungsstation zum Reinigen bzw. Ausblasen der Kerne vorgesehen sein.

In ganz besonders vorteilhafter Weise umfassen die Bearbeitungsstationen eine besondere Einlegestation zum Einlegen extern gefertigter Kerne bzw. Kernteile oder sonstiger Teile. Dabei kann es sich beispielsweise um eine am Kern zu positi- onierende Laufbüchse handeln, die dort obendrein zu fixieren ist. Mittels Manipulator lassen sich unterschiedlichste Bearbeitungen beschicken.

Ebenso ist es denkbar, dass entlang der Montagestrecke eine Zuführstation zum Einschleusen von Kernen aus einem Lager oder einer beigeordneten Kernschieß- anlage vorgesehen ist. Diese Zuführung externer Kerne könnte in besonders vorteil- hafter Weise dazu dienen, einen konkreten Kerntyp zu ersetzen, dessen Werkzeug zum Zwecke der Reinigung oder Reparatur ausgeschleust werden muss. Jedenfalls könnte die Montagestrecke über eine Art Kernreservoir bei Bedarf bedient werden.

Des Weiteren lassen sich insbesondere kleine Kernteile von außerhalb zuführen, die vom Kerntyp her nicht in die jeweilige Produktion passen.

Des Weiteren ist es denkbar, dass entlang der Montagestrecke eine weitere Zuführ- station oder die bereits erörterte Zuführstation für ganz besondere Zwecke vor- gesehen ist, nämlich dafür, dass außerhalb der Montagestrecke vormontierte Kern- einheiten eingeschleust werden. So lassen sich insbesondere kleine Kerne außer- halb der eigentlichen Montagestrecke miteinander kombinieren und in Kombination einschleusen.

Die eigentliche Komplettierung des Kernpakets erfolgt in der Montagestation. Zur besseren Handhabung, insbesondere in Bezug auf eine einfache Bedienung durch die Manipulatoren, umfasst die Montagestation einen Drehtisch. Die Drehung des Drehtischs könnte automatisch erfolgen, und zwar in Anpassung an die jeweilige Kernposition und die zur Handhabung erforderlichen Manipulatoren. Auch hier lassen sich Wege optimieren, wobei dazu eine ganz besondere Steuerung vorgesehen ist.

In vorteilhafter Weise lässt sich der Drehtisch endlos, d. h. um 360 Grad, drehen, so dass eine optimale Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich ist.

Schließlich ist für den Abtransport des fertigen Kernpakets, vorzugsweise von dem voranstehend genannten Drehtisch, ein weiterer Manipulator vorgesehen, der das komplettierte Kernpaket aus der eigentlichen Montagestrecke ausschleust und die- ses-falls erforderlich-weiteren Bearbeitungsstationen zuführt.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevor- zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

In der Zeichnung zeigt die einzige Fig. schematisch und teilweise, eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei der Einfachheit halber lediglich die der Kernfertigung nachgeschaltete Montagestrecke zur Komplettierung des Kernpakets dargestellt ist.

Die einzige Fig. lässt erkennen, dass die geschossenen Kerne in einer Entnahme- station 1 nach der eigentlichen Kernfertigung bereitgestellt werden. Dieser Entnah- mestation 1 werden die Kerne mittels Manipulator entnommen und zur Paketierung an eine Montagestrecke 2 übergeben. Dabei ist wesentlich, dass an der Entnahme- station 1 mit unterschiedlichen Werkzeugen 3 hergestellte Kerne entnehmbar sind, nämlich genau in der Reihenfolge, wie sie zur Paketierung des Kernpakets erfor- derlich sind.

Erfindungsgemäß sind der Montagestrecke 2 unterschiedliche Manipulatoren zuge- ordnet, nämlich ein Manipulator 4 zur Entnahme des Kerns aus dem geöffneten Werkzeug 3, Manipulatoren 5 zur Handhabung und/oder Behandlung der Kerne und schließlich Manipulatoren 6 zur Montage des Kernpakets 7 und ein Manipulator 8 zum Abtransport des komplettierten Kernpakets 7.

Der einzigen Fig. ist andeutet, dass die geschossenen Kerne in der Entnahmestation 1 mittels Manipulator 4 an die Montagestrecke 2 übergeben werden. Dort ist eine Palettenentnahmeeinrichtung 9 vorgesehen, die Paletten 10 mit kernspezifischen Aufnahmen für den jeweiligen Kern umfasst. Entsprechend ist der Kern auf die kern- spezifische Palette 10 aufsetzbar und gemeinsam mit der Palette 10 der Mon- tagestrecke 2 übergebbar und dort förderbar.

Die Montagestrecke 2 umfasst einen Linearförderer 11 für die Paletten 10 bzw. die darauf positionierten Kerne. Der Linearförderer 11 bildet eine geschlossene Förder- strecke um die Entnahmestation 1, so dass die Paletten 10 von der Entnahmestation 1 ausgehend über die jeweiligen Bearbeitungsstationen hinweg zurück zur Entnahmestation 1 zirkulieren.

Des Weiteren ist in der einzigen Fig. angedeutet, dass die Paletten 10 mit den darauf befindlichen Kernen einer zentral angeordneten Montagestation 12 zuführbar sind, wobei entlang dem Linearförderer 11 die weiteren Manipulatoren 5 und 6 angeordnet sind. Diese Manipulatoren 5,6 sind beidseits des Linearförderers 11 positioniert, wo- bei entlang dem Linearförderer 11 verschiedene Bearbeitungsstationen 13 vorgesehen sind. Dabei kann es sich um Entgratungseinrichtungen, um eine Einlegestation zum Einlegen extern gefertigter Kerne oder sonstiger Teile, um eine Zuführstation zum Einschleusen von Kernen aus einem Lager oder aber auch um eine Zuführstation für außerhalb der Montagestrecke vormontierte Kerneinheiten oder dergleichen handelt.

Die Montagestation 12 umfasst einen Drehtisch 14 zum Auflegen der Kerne bzw.

Komplettieren des Kernpakets. Das dort komplettierte Kernpaket 7 wird mittels eines weiteren Manipulators 8 der Montagestrecke 2 entnommen und kann von dort aus weiteren Bearbeitungsstationen bzw. der Gießerei zugeführt werden.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Hinblick auf weitere vorteilhafte Aus- gestaltungen, die in der Figur nicht gezeigt sind, auf den allgemeinen Teil der Be- schreibung verwiesen.

Schließlich sei angemerkt, dass das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel der beispielhaften Beschreibung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.