Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum flexiblen Ausbilden einer Gussform zum Herstellen eines Gussmodells. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Herstellen eines Formkörpers.

Hintergrund der Erfindung

In der heutigen Produktentwicklung sind die Anforderungen an den

Prototypenbau, schnell und flexibel Prototypen herzustellen. Hierfür werden keine festen und einmalig hergestellten Gussformen ausgebildet, sondern es werden anpassbare Gussformen eingesetzt, sodass sich diese für die

Herstellung von unterschiedlichen Prototypen anpassen lassen.

DE 203 20 712 Ul beschreibt beispielsweise ein anpassbares Formwerkzeug zur Herstellung von beliebig geformten flächigen Bauteilen. Das Formwerkzeug ist auf eine Flächenkontur einstellbar, die einer Flächenkontur des Bauteiles entspricht, wobei die Flächenkontur des Formwerkzeuges durch eine Matrix aus einzelnen Segmentstempeln gebildet ist. Die Segmentstempel können einzelnen gesteuert und vertikal verschoben werden. An einer vorbestimmten Position werden die Segmentstempel in ihrer vertikalen Lage fixiert.

Bei Systemen zum Herstellen von Prototypen ist einerseits ein einfacher Systemaufbau gewünscht, welcher sich schnell an unterschiedlich geformte Prototypen anpassen lässt. Darstellung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum Herstellen von Prototypen mit einem einfachen Systemaufbau zu schaffen, welcher sich schnell an unterschiedlich geformte Prototypen bzw. Gussmodelle anpassen lässt.

Diese Aufgabe wird mit einem System und einem Verfahren zum flexiblen Ausbilden einer Gussform und zum Herstellen eines Gussmodells gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum flexiblen Ausbilden einer Gussform und zum Herstellen eines Gussmodells beschrieben. Das System weist eine Montageplattform, eine Vielzahl von Formstäben zum Ausbilden der Gussform und eine Fördereinrichtung zum Fördern der Formstäbe zu der Montageplattform entlang einer Förderrichtung auf. Die Fördereinrichtung ist ausgebildet die Formstäbe (einzeln oder mehrere in Gruppen) zu greifen und auf der Montageplattform derart abzulegen, dass ein Stapel der Formstäbe ausbildbar ist und dass eine Seite des Stapels mittels der Position der Formstäbe ausbildbar ist, um einen Bereich der Gussform zu bilden.

Gemäß eines weiteren Aspekts wird ein Verfahren zum flexiblen Ausbilden einer Gussform und zum Herstellen eines Gussmodells. Gemäß dem Verfahren wird zumindest ein Formstabs zu einer Montageplattform entlang einer

Förderrichtung verfahren, wobei die Fördereinrichtung ausgebildet ist die Formstäbe zu greifen und auf der Montageplattform derart abzulegen, dass ein Stapel der Formstäbe ausbildbar ist und dass eine Seite des Stapels mittels der Position der Formstäbe ausbildbar ist, um einen Bereich der Gussform zu bilden. Das Gussmodel ist ein dreidimensionales Objekt, zum Beispiel ein Werkzeug-, Form- oder Modellblock, welches zum Herstellen eines Prototyps geeignet ist. Bei dem Gussmodel handelte es sich insbesondere um ein gegossenes Bauteil, welches zum Beispiel aus Kunststoff, wie beispielsweise Polyurethan (PU) Kunstharz oder Ureol, oder aus metallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium, gegossen werden kann. Das Gussmodell kann beispielsweise zwischen 2000 mm (Millimeter) und 4000 mm, insbesondere 3000 mm lang sein, 1000 mm bis 2000mm, insbesondere 1500 mm, bereit sein und 1000mm bis 3000mm, insbesondere 2000 mm hoch sein.

Nach dem Gießen des Gussmodells in dem erfindungsgemäßen System, kann dieses in weiteren Fertigungseinrichtungen, wie beispielsweise einem Ofen oder einer Oberflächenbehandlungseinrichtung (Schleifenmaschinen etc.) weiterverarbeitet werden.

Die Formstäbe können beispielsweise aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, oder aus einem Kunststoff, wie

beispielsweise Polyethylen (PE) hergestellt werden. Die Formstäbe weisen einen stapelbaren Querschnitt, zum Beispiel einen rechteckigen Querschnitt, auf. Ferner weisen die Formstäbe jeweils zwei gegenüberliegende Stirnflächen auf. Zum Beispiel bildet ein Endbereich eines Formstabs mit seiner Stirnfläche und seiner Oberfläche einen Bereich der Gussform aus. Die Form der Gussform wird gebildet, indem die einzelnen Formstäbe mehr oder weniger in die

Gussform (insbesondere horizontal) hineinragen. Dabei bilden die Bereiche der Formstäbe, welche aus dem Stapel in den Bereich der Gussform hineinragen und nach innen versetzt sind die entsprechenden Negativformen des

Gussmodells bzw. die entsprechenden Konturen der Gussform aus. Die

Formstäbe können identische geometrische Abmessungen zueinander aufweisen. Alternativ können Gruppen von Formstäben eine unterschiedliche Länge, einen unterschiedlichen Querschnitt oder unterschiedlich geformte Stirnflächen oder Staboberflächen, beispielsweise gewölbte und planare Stirnflächen oder Staboberflächen, aufweisen.

Die Formstäbe beispielsweise eine Abmessung von B x H x L = 50 x50x 1500 mm aufweisen beispielsweise zwischen 3 und 4 Kg/Stück wiegen. Die

Formstäbe können geordnet in Stabmagazinen vorliegen. Beispielsweise können auf einem Stabmagazin 5500 bis 6000 Formstäbe lagern.

Ein Stapel kann beispielsweise 2500 bis 3000 Formstäbe aufweisen, um eine Seite der Gussform auszubilden.

Eine Seite einer Gussform wird durch einen Stapel von Formstäben gebildet. Die einzelnen Formstäbe eines Stapels ragen mehr oder weniger mit ihren Stirnflächen bzw. Endbereichen in die Gussform hinein und bilden somit einen gewünschten Formbereich der Gussform und entsprechend einen Formbereich des Gussmodells.

Die Montageplattform bildet eine auf einem Boden definierte Auflagefläche für einen Stapel der Formstäbe. Die Montageplattform besteht aus einem festen Untergrund, wie beispielsweise aus einem metallischen Material, wie

beispielsweise Stahlplatten. Auf der Montageplattform werden mittels der Fördereinrichtung die einzelnen Formstäbe platziert. Entsprechend bildet sich auf der Montageplattform ebenfalls die Gussform aus. Die Montageplattform kann auch als vorbestimmter Bereich eines Bodens angesehen werden, sodass die Formstäbe beispielsweise direkt auf dem Boden gestapelt werden können.

Die Fördereinrichtung ist ausgebildet, die Formstäbe einzeln zu greifen. Hierfür kann die Fördereinrichtung, wie nachfolgend detaillierter beschrieben, die Formstäbe greifen, ansaugen oder magnetisch fixieren, und diese vertikal anheben und entsprechend horizontal zwischen einer Lagerposition

(beispielsweise dem unten beschriebenen Stabmagazin) und dem Montagebereich auf der Montageplattform fördern. Die Fördereinrichtung fördert die Formstäbe insbesondere entlang einer Förderrichtung, welche insbesondere horizontal verläuft.

Die Formstäbe eines Stapels können in einer beispielhaften Ausführungsform nach dem Platzieren mittels der Fördereinrichtung in eine gewünschte Form, beispielsweise manuell oder mittels einer Justiervorrichtung, im Stapel verschoben werden, um die gewünschte Position der Formstäbe im Stapel und entsprechend die Form der Gussform vorzugeben.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Fördereinrichtung insbesondere durch eine Steuereinrichtung derart gesteuert werden, dass jeder Formstab an einer definierten und vorgegebenen Position in dem Stapel und entsprechend auf dem Montagebereich platziert werden kann. Mit anderen Worten ist die Fördereinrichtung ausgebildet die Formstäbe insbesondere lose (d. h. ohne formschlüssige Verbindung oder Klebeverbindung zwischen den Formstäben untereinander) an vorgegebenen Positionen im Stapel abzulegen. Dabei kann der Stapel an Formstäben derart gebildet werden, indem die Fördereinrichtung zunächst die Formstäbe in einer ersten Ebene exakt relativ zueinander platziert und anschließend auf der ersten Ebene eine zweite Ebene von Formstäben ausbildet. Somit kann der Stapel Ebene für Ebene vertikal aufgebaut werden, bis schließlich eine gesamte Seite des Stapels durch die Formstäbe gebildet wird und somit entsprechend ein Bereich der Gussform. Entsprechend kann in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Stapel aus nebeneinander und übereinander gelegten, insbesondere

parallelen, Formstäben ausbildbar sein, deren Position entlang einer

Stabrichtung der Formstäbe individuell mittels der Fördereinrichtung

einstellbar ist. Die Bereiche der Formstäbe, z. B. die Stirnflächen und

Oberflächenbereiche der Formstäbe, welche die Gussform ausbilden, sind entlang einer Stabrichtung der Stäbe individuell mittels der Fördereinrichtung platzierbar. Mit anderen Worten kann die Fördereinrichtung z. B. als Portalanlage oder mit einem Roboterarm ausgebildet werden, um die

Formstäbe auf der Montageplattform gemäß der vorgegebenen

Raumparametern (X-Y-Z Parametern) abzulegen. Die Fördereinrichtung weist beispielsweise angetriebene Linearachsen auf, um die Stäbe untereinander entsprechend zu verfahren und an die Kontur des zugewiesenen Gussteils im Stapel anpassen zu können. Somit wird ebenenweise ein Stapel aufgebaut, um die Gussform zu bilden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Herstellen eines Formkörpers beschrieben. Das System weist eine

Montageplattform, eine Vielzahl von Formstäben zum Ausbilden des

Formkörpers und eine Fördereinrichtung zum Fördern der Formstäbe zu der Montageplattform auf. Die Fördereinrichtung ist ausgebildet die Formstäbe zu greifen und auf der Montageplattform derart abzulegen, dass ein Stapel der Formstäbe ausbildbar ist, wobei die Positionen der einzelnen Formstäbe im Stapel die Form des Formkörpers nachbilden. Die Formstäbe sind miteinander derart verklebbar, dass der Stapel den Formkörper ausbildet. Mit anderen Worten kann beispielsweise ebenfalls ein Stapel gebildet werden, welcher alternativ zur Vorgabe einer Gussform, selbst den herzustellenden Formkörper ausbildet. Hierfür werden die Formstäbe beispielsweise unlösbar miteinander verbunden, wie beispielsweise mittels Klebens. Ähnlich wie das Gussmodell, ist der Formkörper ein dreidimensionales Objekt, zum Beispiel ein Werkzeug-, Form- oder Modellblock. Bei dem Formkörper handelte es sich insbesondere um ein Bauteil, welches zum Beispiel aus Kunststoff, wie beispielsweise

Polyurethan (PU) Kunstharz oder Ureol, oder aus metallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium, entsprechend der Zusammensetzung des Materials der Formstäbe, hergestellt werden kann.

Mit der vorliegenden Erfindung kann in einfacher Art und Weise ein Stapel aus einer Vielzahl von Formstäbe gebildet, wobei der Stapel einen Bereich einer Gussform ausbildet oder selbst einen Formkörper ausbildet. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass Formstäbe aufeinander in einem Stapel exakt platziert werden. Da die Formstäbe aufeinander platziert werden können und eine entsprechende geometrische Form aufweisen, die eine Stapelung zu lassen, sind komplexe Haltevorrichtungen der einzelnen Formstäbe unnötig.

Da die erfindungsgemäße Fördereinrichtung die Formstäbe Schicht für Schicht aufbaut und entsprechend wieder abbauen kann, sind ferner keine komplexen Steuerungsmechanismen notwendig, um in einem Stapel selbst einzelne Stäbe zu verschieben. Die exakte Position der einzelnen Formstäbe wird bei ihrer Platzierung auf dem Stapel vorgegeben und muss später, beispielsweise bis zum Gießen des Gussmodells, nicht justiert werden. Somit ist ein robustes System zum flexiblen Ausbilden einer Gussform oder eines Formkörpers geschaffen, welches zudem schnell an verschiedenen zu gießende

Gussmodelle bzw. herzustellenden Formkörper angepasst werden kann.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist eine Oberfläche der Formstäbe, insbesondere die Stirnfläche zumindest eines Formstabs, planar, gewölbt oder abgewinkelt ausgebildet. Entsprechend können Gruppen von Formstäben eine unterschiedlich geformte Oberfläche und/oder Stirnfläche, beispielsweise gewölbte, abgewinkelte und planare Oberflächen bzw.

Stirnflächen, aufweisen. Je nach Oberflächenform der zu gießenden Seite der Gussform kann sich die Fördereinrichtung aus einer der Gruppen von

Formstäben bedienen und entsprechend auf dem Stapel einen Formstab mit einer gewünschten Form der Stirnfläche ablehnen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System ein Stabmagazin zum Lagern der Formstäbe auf, wobei die Fördereinrichtung eingerichtet ist, die Formstäbe einzeln zwischen dem Stabmagazin und der Montageplattform zu befördern. Das Stabmagazin kann eine Auflagefläche auf dem Boden für das Lagern der Formstäbe ausbilden. Auf dem Stabmagazin können lose die einzelnen Formstäbe lagern, welche für eine spätere

Verwendung zum Bilden der Gussform vorgesehen sind und entsprechend von der Fördereinrichtung greifbar sind. Das Stabmagazin kann ebenfalls ein Regalsystem ausbilden, in welchen die Formstäbe einzeln oder in Gruppen aufbewahrt werden können. Das Stabmagazin und die Montageplattform können integral ausgebildet sein und beispielsweise eine gemeinsame

Bodenplatte ausbilden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Stabmagazin entlang der Förderrichtung von dem Stabmagazin zu der Montageplattform hinter der Montageplattform angeordnet.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Fördereinrichtung eine Greifeinheit zum Greifen eines Formstabs oder einer Mehrzahl von Formstäben auf. Die Greifeinheit kann beispielsweise zwei Klemmbacken aufweisen, welche einen Formstab zur Beförderung und

Fixierung einklemmen. Alternativ kann Formstab beispielsweise eine

Aufnahmeöffnung aufweisen, in welche die Greifeinheit eingreifen kann und den Formstab fixieren kann.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Greifeinheit als Vakuum-Greifeinheit mit zumindest einer Vakuumsaugplatte derart

ausgebildet, dass zur Stabfixierung die Vakuum Greifeinheit einen oder mehrere Formstäbe gleichzeitig zu befördernde Formstab ausschließlich an dessen (oberen) Oberfläche fixiert. Mittels Bildens eines Vakuums (bzw.

Unterdrucks) zwischen der Vakuumsaugplatte und der oberen Oberfläche des Formstabs ist es möglich, dass zur Fixierung und Beförderung des Formstabs kein umschließen bzw. greifen des Formstabs notwendig ist. Somit können die Formstäbe in einem Stapel anliegend aneinander in einer Ebene platziert werden sodass eine dichte Packung an Formstäben hergestellt werden kann. Somit wird das Austreten einer Gussmasse durch Spalte zwischen zwei anliegenden Formstäbe reduziert bzw. verhindert. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Greifeinheit als Magnet-Greifeinheit ausgebildet, dass zur Stabfixierung die Magnet- Greifeinheit zumindest einen zu befördernden Formstab, insbesondere ausschließlich, an dessen Oberfläche magnetisch fixiert. Die Magnet- Greifeinheit ist insbesondere mit einem Elektromagneten ausgebildet, sodass diese optional eine Magnetkraft aktivieren und deaktivieren kann. Die zu befördernden Formstäbe können beispielsweise aus magnetischen bzw.

magnetisierbaren Material, wie beispielsweise einem ferromagnetischen Material (zum Beispiel Metall), bestehen. Alternativ können die Formstäbe aus Kunststoff bestehen, wobei magnetische Einsätze bestehend beispielsweise aus magnetischen bzw. magnetisierbaren Material, wie beispielsweise einem ferromagnetischen Material (zum Beispiel Metall), an dem Formstab befestigt bzw. eingelassen sind.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System einen Führungsrahmen aus zumindest einer Führungsschiene auf. Der

Führungsrahmen ist über der Montageplattform und beabstandet von dieser angeordnet, wobei die Fördereinrichtung an der Führungsschiene verfahrbar gekoppelt ist. Die Fördereinrichtung kann beispielsweise mittels eines Ketten oder Riemenantriebs entlang der Führungsschienen verfahren werden. Der Führungsrahmen kann beispielsweise aus einer Führungsschiene bestehen, welche parallel zur Förderrichtung verläuft, und eine weitere Führungsschiene, welche orthogonal zur Förderrichtung verläuft. Somit kann die

Fördereinrichtung jede Position einer Ebene des Stapels erreichen und entsprechend die Formstäbe ablegen oder anheben. Die Fördereinrichtung kann dabei insbesondere mittels pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieben betrieben werden. Insbesondere können Linearmotoren eingesetzt werden, um die Fördereinrichtung exakt zu positionieren.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die

Fördereinrichtung stationär eingerichtet ist und weist einen Roboterarm auf, wobei der Roboterarm ausgebildet ist, den zumindest einen Formstab zu greifen und auf der Montageplattform zum Bilden des Stapels abzulegen.

Dabei kann der Roboterarm beispielsweise die oben beschriebene Arten von Greifeinheiten aufweisen, um die Formstäbe zu befestigen. Der Roboterarm kann beispielsweise fest am Boden fixiert werden und schwenkbar und translatorisch ausragend bewegt werden.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Fördereinrichtung entsprechend eingerichtet, den Formstab zu rotieren. Unter Rotieren wird verstanden, dass ein Formstab eine Rotationsachse aufweist, welche parallel zu einer Normalen der horizontalen Ebene, bzw. parallel zur vertikalen

Richtung, ist. Mit anderen Worten kann der Formstab in der Horizontalebene rotiert werden. Somit besteht die Möglichkeit, dass neben der ersten Zeit und der zweiten Seite der Gussform auch weitere Seiten der Gussform mittels der Fördereinrichtung gebildet werden können. Die Fördereinrichtung kann somit aus einem Stabmagazin einen Formstab entnehmen, in horizontal zu einer gewünschten Stapelposition befördern zu dem dessen Ausrichtung durch Rotation in der Horizontalebene einstellen.

Die Fördereinrichtung kann ferner ausgebildet sein, eine weitere Seite des Stapels, welche der oben genannten Seite des Stapels gegenüberliegt auszubilden. Dabei kann die Fördereinrichtung von einem gemeinsamen Stabmagazin zumindest einen Formstab entnehmen und diesen beispielsweise in Förderrichtung über die Gussform befördern und an der zweiten Seite ablegen. Ein Rotieren des Formstabs ist dabei nicht notwendig.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine weitere Fördereinrichtung und ein weiteres Stabmagazin auf. Die weitere Fördereinrichtung ist eingerichtet, Formstäbe zu greifen und auf der

Montageplattform derart abzulegen, dass ein weiterer Stapel der Formstäbe ausbildbar ist und dass eine Seite des weiteren Stapels mittels der Position der Formstäbe ausbildbar ist, um einen weiteren Bereich der Gussform zu bilden. Durch den Einsatz der mehreren Fördereinrichtungen können zügig mehrere Seiten einer entsprechenden Gussform hergestellt werden.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können ferner mehrere Fördereinrichtungen, beispielsweise vier Fördereinrichtung eingesetzt werden, sodass vier beabstandete Stapel bilden, in deren Mitte die Gussform gebildet werden kann. Jeder Stapel bildet dabei einen unterschiedlichen Bereich der Gussform. Dabei kann beispielsweise ein erstes Paar von Fördereinrichtung entlang der Förderrichtung die Formstäbe zwischen entsprechenden

Stabmagazinen und seitenbildenden Stapeln transportieren und ein zweites Paar von Fördereinrichtung entlang einer Richtung, senkrecht zur

Förderrichtung, die Formstäbe zwischen entsprechenden Stabmagazinen und seitenbildenden Stapeln transportieren.

Somit kann vollumfänglich eine gewünschte Form einer Gussform und entsprechend eines Gussmodells bereitgestellt werden. Zudem kann

beispielsweise in der Montageplattform eine Stab-Haltevorrichtung vorgesehen werden, welche eine Vielzahl von Formstäben insbesondere vertikal hält und jeden einzelnen Formstab in einer vorbestimmten vertikalen Position justieren und fixieren kann. Die Formstäbe werden dabei derart ziert, dass sie sich im Wesentlichen entlang der Schwerkraftrichtung bzw. vertikal erstrecken. Somit kann ebenfalls die Montageplattform mittels der Stab-Haltevorrichtung eine gewünschte Kontur und Form eines Bodenbereichs der Gussform ausbilden und entsprechend eine gewünschte Bodenform des Gussmodells auszubilden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Dichtwand auf, welche auf der Montageplattform derart anbringbar ist, dass eine weitere Seite der Gussform, welche frei von den Formstäben ist, abgedichtet ist. Die Dichtwand kann beispielsweise planar oder gewölbt ausgebildet sein. Neben einer separaten Dichtwand kann diese alternativ mittels Formstäbe eines Stapels gebildet werden. Beispielsweise können die äußersten Spalten von Formstäben eines Stapels in Richtung Gussform maximal ausgefahren werden, um somit eine entsprechende seitliche

Dichtwand zu generieren. Eine weitere separate Dichtwand ist somit obsolet. Entsprechend kann beispielsweise eine untere Reihe und/oder eine obere Reihe von Formstäbe eines Stapels maximal ausgefahren werden, um

entsprechend einen Bodenbereich oder einen Deckel der Gussform zu bilden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Gießvorrichtung auf, welche eingerichtet ist, eine Formmasse in die Gussform einzubringen. Die Gießvorrichtung kann beispielsweise über der offenen Gussform platziert werden und das entsprechende Gussmaterial in die

Gussform einfließen lassen. Dabei kann die Gießvorrichtung mit einem

Reservoir des Gussmaterials gekoppelt sein. Nach dem Aufbau der Gussform wird diese mit flüssigen Gussmaterial, insbesondere Polyethylen, ausgegossen, welches beispielsweise vor Ort mit einer Mischanlage hergestellt und mittels der Gießvorrichtung gefördert wird.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Montageplattform Transportanschlüsse auf, welche zum Koppeln mit einer Transporteinrichtung, wie beispielsweise einen Kran oder einem Gabelstapler, ausgebildet sind, um die Montageplattform, insbesondere mit dem Stapel, zu befördern. Somit kann beispielsweise die Montageplattform aufweisend den Stapel und das Gussmodel befördert werden. Alternativ kann beispielsweise an einem Rüstplatz Montageplattform mit den entsprechenden Stapeln bestückt werden und anschließend mittels der Transporteinrichtung zu einem Gießplatz befördert werden, an dem beispielsweise die Gießvorrichtung vorgesehen ist. Nach dem Gießen kann die Montageplattform ferner weiter zu einem Ofen transportiert werden, um das Gussmodell auszuhärten. Entsprechend kann somit ein Herste II System gebildet werden, welches beispielsweise eine Vielzahl von oben beschrieben Systemen mit

entsprechenden Montageplattform ein und Fördereinrichtung in aufweist, in welchen simultan die entsprechenden Montageplattformen mit Stapeln bestückt werden können, wobei anschließend die entsprechenden

Montageplattform der externen Gießvorrichtung zugeführt werden.

Insbesondere, da der Bestückvorgang der Stapel mehr Zeit in Anspruch nimmt als das Gießen, und somit effizient ein Herstellervorgang bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Presseinrichtung auf, welche eingerichtet ist, z.B. entlang der

Schwerkraftrichtung oder seitlich auf den Stapel und seitlich an den Stapel zu drücken, um ein Verschieben der Stäbe zu unterbinden. Die Presseinrichtung kann beispielsweise zusammen mit der Fördereinrichtung verfahren werden. Beispielsweise weist die Presseinrichtung einen Querbalken auf, welcher sich quer zur Förderrichtung erstreckt und von oben auf den Stapel drücken kann. Einerseits erhalten die Formstäbe aufgrund ihrer Schwerkraft den Stapel.

Zusätzlich kann aufgrund des Drucks der Presseinrichtung die Position der Formstäbe in dem Stapel gefestigt werden.

Ferner weist das System eine weitere Presseinrichtung auf, welche entlang einer Horizontalrichtung, d. h. seitlich, zumindest eine Ebene von Formstäben eines Stapels in Horizontalrichtung verklemmt. Insbesondere kann somit jede vollständig gelegte Ebene verklemmt werden.

Dabei wird die Klemmung aller zuvor gelegten Ebenen kurz gelöst und wieder geklemmt. So wird ein sogenanntes Nachsitzen, d. h. ein Verspannen, der Formstäbe durch ihr Eigengewicht ermöglicht und Spalte aufgrund von

Stabtoleranzen werden geschlossen. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die Montageplattform eine Montageplatte auf, welche an der Montageplattform lösbar befestigt ist, wobei die Montageplatte einen Boden der Gussform ausbildet. Das Gussmodel kann somit auf der Montageplatte gebildet und ausgehärtet werden. Anschließend kann das Gussmodel zusammen mit der Montageplatte aus der Montageplattform entnommen werden und zur weiteren Verarbeitung gefördert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Montageplatte senkrecht zu der Förderrichtung von der Montageplattform entnehmbar.

Insbesondere kann die Montageplattform eine Öffnung mit zwei seitlichen Führungsschienen aufweisen, in welche die Montageplatte schubladenartig einschiebbar ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die

Fördereinrichtung ausgebildet die Formstäbe einzeln oder eine Gruppe an Formstäben zu greifen und diese von dem Stapel zu entnehmen und

insbesondere entgegen der Förderrichtung zu befördern. Somit kann nach dem Aushärten der Gussform jeder Formstab erneut mittels der Fördereinrichtung in das Stabmagazin befördert werden und für eine anschließende Gussform wiederverwendet werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Fördereinrichtung ein Koppelelement auf, welches in eine Aufnahmeöffnung eines Formstabes derart eingreift, dass eine Entformungskraft insbesondere entgegen der Förderrichtung auf den Formstab übertragbar ist. Die

Entformungskraft ist insbesondere antiparallel zu der Förderrichtung. Nach dem Aushärten des Gussmaterials können die Formstäbe an dem Gussmodell anheften, sodass eine entsprechende Entformungskraft (beispielsweise 2000 N bis 5000 N) notwendig ist, um einen Formstab von dem Gussmodel zu lösen. Durch Adhäsion, Schrumpfung und andere Einflüsse kleben die Formstäbe am Gussmodel. Formstäbe aus Polyethylen lassen sich gut vom Gussmodell entformen bzw. entnehmen. Insbesondere kann eine Zugkraft entgegen der Förderrichtung, d. h. entlang einer Entformungsrichtung, von 200 kg bis 400 oder 600 kg Zugkraft aufgebracht werden.

Die Entformungskraft wird insbesondere von der Fördereinrichtung eingeleitet, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils ein einzelner Formstab einzeln entformt wird, während sich die anderen Formstäbe am Gussmodel abstützen und so eine ungewollte Kraftübertragung auf das System

verhindern.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Aufnahmeöffnung ein Innengewinde, insbesondere einen Gewindeeinsatz, auf und das Koppelelement ist als Gewindestift ausgebildet. Somit kann zudem eine Hebekraft, d. h. eine vertikale Kraft, zwischen der Fördereinrichtung und dem Formstab übertragen werden, sodass ebenfalls ein Anheben des

Formstabs möglich ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das Koppelelement als Bolzen zum Ausbilden eines Formschlusses mit der Aufnahmeöffnung ausgebildet, um die Entformungskraft zu übertragen.

Die Aufnahmeöffnung weist entsprechend eine Vertiefungsrichtung in den Formstab auf, welche senkrecht zu der Förderrichtung ausgebildet ist. Somit kann ein Bolzen als Koppelelement in die Aufnahmeöffnung eingreifen und einen Formschluss bilden, sodass eine horizontale Kraft (Zugkraft bzw.

Entformungskraft) aufgebracht werden kann.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die

Aufnahmeöffnung mit einem Hinterschnitt ausgebildet und der Bolzen ist zum Koppeln in der Aufnahmeöffnung ausgebildet, wobei der Bolzen insbesondere als Kugelsperrbolzen ausgebildet ist. Der Bolzen und/oder das Material des Formstab, in welchem der Hinterschnitt ausgebildet ist, sind beispielsweise elastisch ausgebildet, so dass bei Eindrücken des Bolzens in die

Aufnahmeöffnung ein Koppelbereich des Bolzens (beispielsweise Kugel des Kugelsperrbolzens) sich mit dem Hinterschnitt verhakt, sodass eine stabile Verbindung zwischen dem Bolzen und dem Formstab hergestellt wird.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest einer der Formstäbe auf seiner Oberfläche die Aufnahmeöffnung auf, sodass das Koppelelement senkrecht (insbesondere vertikal) zur Fördereinrichtung in die Aufnahmeöffnung einkoppelbar ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest einer der Formstäbe eine weitere Stirnfläche auf, welche der Stirnfläche

gegenüberliegt, wobei in der weiteren Stirnfläche die Aufnahmeöffnung ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Fördereinrichtung ein weiteres Koppelelement auf, welches ausgebildet ist, in eine Aufnahmeöffnung eines weiteren Formstabes derart einzugreifen, dass eine Entformungskraft insbesondere entgegen der Förderrichtung auf einen weiteren Formstab übertragbar ist. Entsprechend kann die Fördereinrichtung eine Vielzahl von Formstäben greifen bzw. mit einer Vielzahl von Formstäben gekoppelt werden, um in Entformungsrichtung eine Vielzahl von Formstäben gleichzeitig von den gegossenen Gussmodel und von dem Stapel zu lösen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind das Koppelelement und das weitere Koppelement unabhängig voneinander entlang der

Förderrichtung verfahrbar, um selektiv eine Entformungskraft entlang einer Entformungsrichtung (welche entgegen der Förderrichtung ausgebildet ist) auf den Formstab oder den weiteren Formstab aufzubringen. Somit kann beispielsweise eine Kopplung mit zwei oder mehreren Formstäben ermöglicht werden, wobei nur ein Teil der Formstäbe mittels eines Koppelelements entlang der Entformungsrichtung gelöst wird. Aufgrund der Kopplung der anderen Koppelelemente mit den Formstäben wird eine Haltekraft der

Fördereinrichtung an dem verbliebenen Stapel bereitgestellt, sodass entlang der Entformungsrichtung ein Stab gelöst werden kann und die Gegenkräfte von der Fördereinrichtung auf den Stapel übertragen werden können. Dadurch wird beispielsweise der Führungsrahmen, an welchem die Fördereinrichtung befestigt ist, entlastet, da der Kraftfluss durch den Stapel und nicht durch den Führungsrahmen verläuft.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System ferner eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen zumindest der Stirnflächen der Formstäbe auf. Die Reinigungseinrichtung weist eine Reinigungsöffnung auf, durch welche ein zu reinigender Stab entlang der Förderrichtung einschiebbar ist. Nach dem Entfernen werden die Stäbe somit von der

Fördereinrichtung zur der Reinigungsvorrichtung ohne Zwischenlagerung gefördert und mittels Ein- und Ausführens der Formstäbe in die

Reinigungsvorrichtung gesäubert. Anschließend werden die Formstäbe an dem Stabmagazin abgelegt.

Die Reinigungseinrichtung ist beispielsweise oberhalb der Montageplattform, beispielsweise an dem Führungsrahmen befestigt. Insbesondere kann die Reinigungseinrichtung oberhalb und neben der Montageplattform angeordnet sein, sodass das Befördern der Formstäbe zur Gussform nicht behindert wird. Die Reinigungseinrichtung weist Reinigungselemente auf, welche

beispielsweise ausgehärtete Formmasse mechanisch löst. Dabei können die Reinigungselemente entsprechende raue Oberfläche aufweisen, um die ausgehärtet Formmasse abzuschleifen. Ferner können die Reinigungselemente die unten beschriebenen Spachtelelemente aufweisen, um ausgehärtet Formmasse von einem Formstab abzukratzen. Zudem kann die Reinigungseinrichtung beispielsweise eine Sprüheinrichtung zum Aufbringen eines chemischen Reinigungsmittels aufweisen.

Die Reinigungseinrichtung weist zumindest eine Öffnung auf, welche derart eingerichtet ist, dass ein Formstab parallel zur Förderrichtung eingefahrenen und ausgefahren werden kann. Somit kann die Fördereinrichtung nach dem Entfernen eines Formstabs von dem Stapel zunächst den Formstab in die Reinigungseinrichtung einbringen und anschließend den gereinigten Formstab den Stabmagazin ablegen. Somit kann der Reinigungsvorgang der Formstäbe in das System integriert werden und eine Wiederverwendbarkeit der

Formstäbe ohne weitere Aufbereitungsschritte ermöglichen.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist die

Reinigungseinrichtung ein Spachtelelement aufweist, welches derart eingerichtet ist, dass bei Verfahren bzw. Bewegen des Formstabs in der Reinigungseinrichtung das Spachtelelement entlang einer Oberfläche und der Stirnfläche des Formstabs kratzt. Somit kann ausgehärtete Formmasse des Materials abgekratzt werden und somit der Formstab gereinigt werden. Die Spachtelelemente können elastisch vorgespannt werden, beispielsweise mit Federelementen, wobei durch Einfahren eines Formstabs die Spachtelelemente auf den Stirnflächen und der Oberfläche des Formstabs entlang kratzen und gleichzeitig die Spachtelelemente wegdrücken. Somit kann eine umfassende Reinigung der Formstäbe garantiert werden.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das System eine Steuereinrichtung zum Steuern der Fördereinrichtung auf. Die

Steuereinrichtung ist konfiguriert, basierend auf Modelldaten des

herzustellenden Gussmodells die Positionsdaten der einzelnen Formstäbe zum Bilden der Gussform zu bestimmen. Unter der Steuereinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung mit

Prozessorressource verstanden, die zum - insbesondere programmtechnischen - Verarbeiten der bereitgestellten Daten der Gussform bzw. des Gussmodells konfiguriert ist und die ferner zum Steuern der Fördereinrichtung konfiguriert ist. Während dieser Verarbeitung kann die Prozessorressource mit einer Datenspeicherressource der Steuereinrichtung unidirektional oder

vorzugsweise bidirektional kommunizierfähig gekoppelt sein, um von dort Daten einzulesen und/oder auf diesem Daten zu speichern. Die Steuereinheit kann zum Beispiel als ein Computer bzw. Prozessor oder als Mehrzahl von zusammenwirkenden Computern oder Prozessoren (die räumlich beieinander liegen oder voneinander räumlich getrennt sein können) ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung drahtgebunden oder drahtlos, beispielsweise über das Internet, mit einer Gussmodell-Datenbank verbunden sein, um entsprechende Daten auszutauschen. Insbesondere können die Gussmodel-Daten von einem CAD-Tool bezogen werden.

Die Steuereinheit ist konfiguriert, basierend auf dem Gussformmodel maschinenlesbare Befehle zu generieren, um damit die Fördereinrichtung zu steuern.

Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner

Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit

Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige

Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Systems aufweisend zwei Fördereinrichtungen gemäß einer beispielhaften

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Systems aufweisend zwei Fördereinrichtungen, wobei eine Gussform mit Formstäben gebildet ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Systems aufweisend zwei Fördereinrichtungen, wobei die Formstäbe auf Stabmagazinen gelagert sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 und 6 Draufsichten eines Systems, in welchen ein Entladevorgang eines Modells dargestellt wird, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 7 eine Seitenansicht eines Systems, wobei ein Formstab in einer

Reinigungseinrichtung vorliegt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 bis 12 perspektivische Darstellungen von Formstäben mit

Aufnahmeöffnungen für Koppelelement gemäß beispielhaften

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer Fördereinrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 14 eine Seitenansicht einer Fördereinrichtung wie in Fig. 13 dargestellt.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen Ausführunqsformen

Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Systems 100 zum flexiblen Ausbilden einer Gussform 151 und zum Herstellen eines Gussmodells gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 100 weist eine Montageplattform 101, eine Vielzahl von Formstäben 110 zum Ausbilden der Gussform 151 und eine Fördereinrichtung 102 zum Fördern der Formstäbe 110 zu der Montageplattform 101 entlang einer Förderrichtung 103 auf. Die Fördereinrichtung 102 ist ausgebildet die Formstäbe 110 einzeln oder mehrere Formstäbe 110 in Gruppen zu greifen und diese insbesondere lose an vorgegebenen Positionen der Montageplattform 101 derart abzulegen, dass ein Stapel 112 der Formstäbe 110 ausbildbar ist und dass eine Seite 203 des Stapels 112 mittels der Position der Formstäbe 110 ausbildbar ist, um einen Bereich der Gussform zu bilden.

Die Formstäbe 110 weisen einen stapelbaren Querschnitt, zum Beispiel einen rechteckigen Querschnitt, auf. Ferner weisen die Formstäbe 110 jeweils zwei gegenüberliegende Stirnflächen 111, 1001 (siehe Fig. 10) auf. Der in den Gießbereich hineinragende Bereich eines Formstabs 110, welche z.B. einen Endbereich mit einer Stirnfläche 111 aufweist, bildet einen Bereich der

Gussform 151 aus. Die Form der Gussform 151 wird gebildet, indem die einzelnen Formstäbe 110 mehr oder weniger in die Gussform (insbesondere horizontal entlang der Förderrichtung 103) hineinragen. Die Formstäbe 110 können identische geometrische Abmessungen zueinander aufweisen.

Zumindest ein Bereich der Gussform 151 wird durch einen Stapel 112 von Formstäben 110 gebildet. Die einzelnen Formstäbe 110 eines Stapels 112 ragen mehr oder weniger mit ihren Endbereichen aufweisend die Stirnflächen 111 in die Gussform 151 und bilden somit einen gewünschte Seitenbereich der Gussform 151 und entsprechend einen Seitenbereich des Gussmodells 150.

Die Montageplattform 101 bildet eine auf einem Boden definierte Auflagefläche für einen Stapel 112 der Formstäbe 110. Die Montageplattform 101 besteht aus einem festen Untergrund, wie beispielsweise Stahlplatten. Auf der

Montageplattform 101 werden mittels der Fördereinrichtung 102 die einzelnen Formstäbe 110 platziert. Entsprechend bildet sich auf der Montageplattform 101 ebenfalls die Gussform 151 aus.

Die Fördereinrichtung 102 ist ausgebildet, die Formstäbe 110 einzeln zu greifen. Hierfür kann die Fördereinrichtung 110, wie nachfolgend detaillierter beschrieben, die Formstäbe 110 greifen oder ansaugen und diese vertikal anheben und entsprechend horizontal zwischen einer Lagerposition

(beispielsweise einem Stabmagazin 104) und dem Montagebereich auf der Montageplattform 101 fördern. Die Fördereinrichtung 102 fördert die

Formstäbe 110 insbesondere entlang der Förderrichtung 103, welche insbesondere horizontal verläuft. Die Fördereinrichtung 102 kann insbesondere durch eine Steuereinrichtung 150 derart gesteuert werden, dass jeder

Formstab 110 an einer definierten Position auf dem Montagebereich platziert werden kann. Dabei kann der Stapel 112 an Formstäben 110 derart gebildet werden, indem die Fördereinrichtung 102 zunächst die Formstäbe 110 in einer ersten (Horizontal-)Ebene exakt relativ zueinander platziert und anschließend auf der ersten Ebene eine zweite Ebene von Formstäben 110 ausbildet. Somit kann der Stapel 112 Ebene für Ebene vertikal aufgebaut werden, bis

schließlich ein gesamter Bereich der Gussform 151 durch die Formstäbe 110 des Stapels 112 gebildet werden. Entsprechend kann der Stapel 112 aus nebeneinander und übereinander gelegten, insbesondere parallelen,

Formstäben 110 ausgebildet werden, deren Stirnflächen 111, welche die Gussform 151 ausbilden, entlang einer Stabrichtung der Stäbe 110 individuell mittels der Fördereinrichtung 102 platzierbar sind.

Ferner weist das System 100 ein Stabmagazin 104 zum Lagern der Formstäbe 110 außerhalb des Montagebereichs auf, wobei die Fördereinrichtung 102 eingerichtet ist, die Formstäbe 110 einzeln zwischen dem Stabmagazin 104 und der Montageplattform 101 zu befördern. Das Stabmagazin 104 kann eine Auflagefläche auf dem Boden für das Lagern der Formstäbe 110 ausbilden. Auf dem Stabmagazin 104 können lose die einzelnen Formstäbe 110 lagern, welche für eine spätere Verwendung zum Bilden der Gussform 151 vorgesehen sind und entsprechend von der Fördereinrichtung 102 greifbar sind. Das Stabmagazin 104 und die Montageplattform 101 können integral ausgebildet sein und beispielsweise eine gemeinsame Bodenplatte ausbilden.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Stabmagazin 104 entlang der Förderrichtung 103 hinter der Montageplattform 101 angeordnet. Die Greifeinheit der Fördereinrichtung 102 ist in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform als Vakuum-Greifeinheit mit zumindest einer

Vakuumsaugplatte 105 derart ausgebildet, dass zur Stabfixierung die Vakuum Greifeinheit einen zu befördernde Formstab 110 ausschließlich an dessen (oberen) Oberfläche 803 (siehe Fig. 8) fixiert. Mittels Bildens eines Vakuums (bzw. Unterdrucks) zwischen der Vakuumsaugplatte 105 und der oberen Oberfläche 803 des Formstabs 110 ist es möglich, dass zur Fixierung und Beförderung des Formstabs 110 kein Umschließen bzw. Greifen des Formstabs 110 notwendig ist. Somit können die Formstäbe 110 in einem Stapel 105 anliegend aneinander in einer Ebene platziert werden, sodass eine dichte Packung an Formstäben 110 hergestellt werden kann.

Das System 100 weist einen Führungsrahmen 109 bestehend aus zumindest einer Führungsschiene 109 auf. Der Führungsrahmen 109 ist über der

Montageplattform 101 und beabstandet von dieser angeordnet, wobei die Fördereinrichtung 102 an der Führungsschiene verfahrbar gekoppelt ist. Die Fördereinrichtung 101 kann beispielsweise mittels eines Ketten- oder

Riemenantriebs entlang der Führungsschienen verfahren werden.

Das System 100 weist ferner eine Gießvorrichtung 106 auf, welche

eingerichtet ist, eine Formmasse in die Gussform 151 einzubringen. Die Gießvorrichtung 106 kann beispielsweise über der offenen Gussform 151 platziert werden und das entsprechende Gussmaterial in die Gussform 151 einfließen lassen.

Ferner weist das System 100 eine Presseinrichtung 107 auf, welche

eingerichtet ist, entlang der Schwerkraftrichtung auf den Stapel 112 zu drücken, um ein Verschieben der Formstäbe 110 zu unterbinden. Die

Presseinrichtung 107 kann beispielsweise zusammen mit der Fördereinrichtung 102 verfahren werden. Beispielsweise weist die Presseinrichtung 107 einen Querbalken auf, welcher sich quer zur Förderrichtung 103 erstreckt und von oben auf den Stapel 112 drücken kann. Einerseits erhalten die Formstäbe 110 aufgrund ihrer Schwerkraft den Stapel 112. Zusätzlich kann aufgrund des Drucks der Presseinrichtung 107 die Position der Formstäbe 110 in dem Stapel 112 gefestigt werden. Ferner kann eine weitere Presseinrichtung vorgesehen werden, welche entlang einer Horizontalrichtung, d. h. seitlich, zumindest eine Ebene von Formstäben 110 eines Stapels 112 in Horizontalrichtung

verklemmt. Insbesondere kann somit jede vollständig gelegte Ebene

verklemmt werden.

Ferner ist die Fördereinrichtung 102 ausgebildet die Formstäbe 110 einzeln zu greifen und diese von dem Stapel 112 zu entnehmen und insbesondere entgegen der Förderrichtung 103 zu befördern. Somit kann nach dem

Aushärten der Gussform 151 jeder Formstab 110 erneut mittels der

Fördereinrichtung 102 in das Stabmagazin 104 befördert werden und für eine anschließende Gussform wiederverwendet werden.

Die Fördereinrichtung 102 kann ein Koppelelement (zum Beispiel Bolzen oder Stift) aufweisen, welches in eine Aufnahmeöffnung 801 (siehe Fig. 8) eines Formstabes 110 derart eingreift, dass eine Entformungskraft 108

beispielsweise in Höhe von 5000 Newton entgegen der Förderrichtung 103 auf den Formstab 110 übertragbar ist. Die Entformungskraft 108 ist insbesondere antiparallel zu der Förderrichtung 103. Nach dem Aushärten des Gussmaterials können die Formstäbe 110 an dem Gussmodell 150 anheften, sodass eine entsprechende Entformungskraft 108 notwendig ist, um einen Formstab 110 von dem Gussmodel 150 zu lösen. Beispiele für entsprechende

Aufnahmeöffnungen 801 und Koppelelementen werden in den

Ausführungsbeispielen aus Fig. 8 bis Fig. 12 dargestellt.

Eine Steuereinrichtung 115 ist konfiguriert zum Steuern der Fördereinrichtung 102. Die Steuereinrichtung ist konfiguriert, basierend auf Modelldaten des herzustellenden Gussmodells 150 die Positionsdaten der einzelnen Formstäbe 110 zum Bilden der Gussform 151 zu bestimmen. Die Steuereinrichtung 115 ist konfiguriert, basierend auf dem Gussformmodell 150 maschinenlesbare Befehle zu generieren, um damit die Fördereinrichtung 102 zu steuern.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Systems aufweisend zwei Fördereinrichtungen 102, 202 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das System 100 kann ferner eine weitere Fördereinrichtung 202 und ein weiteres Stabmagazin 201 aufweisen. Die weitere Fördereinrichtung 202 ist eingerichtet, eine zweite Seite 204 eines weiteren Stapels 112 zu bilden, welche sich von einer ersten Seite 203 des Stapels 112 unterscheidet, auszubilden, indem die einzelnen Formstäbe 110 entlang einer weiteren Förderrichtung 206 verfahrbar sind, wobei das weitere Stabmagazin 201 entlang der weiteren Förderrichtung 206 hinter der Montageplattform 101 angeordnet ist. Somit werden zwei gegenüberliegende Stapel 112, 112' mit jeweils einer Fördereinrichtung 102, 202 mit Formstäben 110 bestückt. Durch den Einsatz der mehreren Fördereinrichtungen 102, 202 können zügig mehrere Seiten 203, 204 der entsprechenden Stapel 112 zum Bilden einer entsprechende Gussform 151 hergestellt werden.

Ferner weist das System 100 eine Reinigungseinrichtung 205 zum Reinigen zumindest der Stirnflächen 111 der Formstäbe 110 auf. Die

Reinigungseinrichtung 205 wird in der Ausführungsform aus Fig. 7

beschrieben.

Zu Beginn eines Prozesses werden zunächst die Jobdaten, beispielsweise über das Internet, in die Steuereinrichtung 115 geladen und entsprechende

Raumkoordinaten der einzelnen Formstäbe 110 auf der Montageplattform 101 ermittelt. Anschließend stapeln die Fördereinrichtungen 102 die Formstäbe 110 entsprechend den Raumkoordinaten. Dabei kann die Fördereinrichtung 102 und die weitere Fördereinrichtung 202 gleichzeitig zwei

gegenüberliegende Stapel 112, 112' aufbauen. Jede vollständig gelegte Ebene eines Stapels 112 kann anschließend mittels der Presseinrichtung 107 in einer vertikalen Richtung von oben oder seitlich von einer Horizontalrichtung verklemmt werden. Nach Fertigstellung einer gelegten Ebene eines Stapels 112, 112' wird die Verklemmung aller zu vorgelegten Ebenen kurz gelöst und wieder geklemmt. So wird ein sogenanntes Nachsitzen durch das Eigengewicht der Formstäbe 110 ermöglicht und Spalte aufgrund von Stabtoleranzen werden geschlossen. Anschließend kann die Gussform 151 mit der

Gießvorrichtung 106 mit Gussmaterial, beispielsweise Polyurethan, gefüllt werden, sodass das Material aushärten kann (Fig. 3).

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Systems 100 aufweisend zwei Fördereinrichtungen 102, 202, wobei eine Gussform 150 mit Formstäben 110. Der Führungsrahmen 109 kann beispielsweise aus zwei

gegenüberliegenden Führungsschienen bestehen, welche parallel zur

Förderrichtung 104 verlaufen, und weitere Führungsschienen (bzw. Brücken 304), welche orthogonal zur Förderrichtung 103 verlaufen und die beiden gegenüberliegenden Führungsschienen verbindet. Somit kann die

Fördereinrichtung 102, 202 jede Position einer Ebene des Stapels 112 erreichen und entsprechend die Formstäbe 110 ablegen oder anheben. Die Fördereinrichtungen 102, 202 können insbesondere Linearmotoren werden und exakt positioniert werden zu positionieren.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zwei gegenüberliegende Seiten 203, 204 gegenüberliegender Stapel 112, 112'mit einer

entsprechenden Stapelung von Formstäben 110 gebildet. Die Seitenwände, welche die erste Seite 203 und die zweite Seite 204 verbindet, werden mit Dichtwänden 301 geschlossen, sodass eine geschlossene Gussform 151 entsteht. Am oberen Bereich kann die Gussform 151 zwischen den beiden Stapeln 112 eine Öffnung aufweisen, durch welche die Gießvorrichtung 106 das Gussmaterial einbringen kann. Beispielsweise können die äußersten Spalten von Formstäben 110 in eines Stapels 112 in Richtung Gussform 151 maximal ausgefahren werden, um somit eine entsprechende seitliche

Dichtwand 301 zu generieren. Entsprechend kann beispielsweise eine untere Reihe und/oder eine obere Reihe von Formstäben 110 eines Stapels 112 maximal ausgefahren werden, um entsprechend einen Bodenbereich oder einen Deckel der Gussform 151 zu bilden. Die Dichtwände 301 können zusätzlich durch Verstärkungsbalken 303 gestützt werden, um eine stabile Gussform 151 zu bilden. Die Verstärkungsbalken 303 können ferner seitlich gegen den Stapel 112 drücken, um als Klemmvorrichtung die entsprechenden Stapel 112 zu verklemmen. Die Verstärkungsbalken 303 können

beispielsweise mittels einer Antriebseinrichtung seitlich verfahren werden und somit von der Dichtwand oder dem Stapel 112 gelöst werden. Die

Verstärkungsbalken 303, welche zeitlich die Montageplatte 302 abdecken, können beispielsweise entnommen werden, damit die Montageplatte 302 zeitlich entfernt werden kann. Die Dichtwand 301 kann beispielsweise planar oder gewölbt ausgebildet sein.

Ferner weist die Montageplattform 101 eine Montageplatte 302 auf, auf welcher das Gussmodel 150 gebildet werden kann. Die Montageplatte 302 kann austauschbar an der Montageplattform 101 befestigt sein.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Systems 100 aufweisend zwei Fördereinrichtungen 102, 202, wobei die Formstäbe 110 auf

Stabmagazinen 104, 201 gelagert sind. Nach dem Gießen eines Gussmodells 150 können die einzelnen Formstäbe 110 entlang der Entformungsrichtung 401 auf die jeweiligen Stabmagazine 104, 201 gelagert werden, sodass anschließend eine neue Gussform 151 gebildet werden kann. Durch Adhäsion, Schrumpfung und andere Einflüsse kleben die Formstäbe 110 am Gussmodell 150. Insbesondere kann eine Zugkraft entgegen der Förderrichtung, d. h. entlang einer Entformungsrichtung 401 von 200 kg bis 400 oder 600 kg Zugkraft aufgebracht werden. Die eigentliche Formung wird durch die

Fördereinrichtung 102, 202 durchgeführt. Die anderen Formstäbe 110 des Stapels 112 bleiben an dem Gussmodel 150 zur Stabilisierung haften.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen Draufsichten eines Systems 100, in welchen ein Entladevorgang eines Gussmodells 150 dargestellt wird. Die Montageplattform 101 weist die Montageplatte 302 auf, welche an der Montageplattform 101 lösbar befestigt ist. Die Montageplatte 302 bildet einen Boden der Gussform 151 aus. Das Gussmodel 150 kann somit auf der Montageplatte 302 gebildet und ausgehärtet werden. Anschließend kann das Gussmodel 150 zusammen mit der Montageplatte 302 aus der Montageplattform 101 entnommen werden und zu einer weiteren Fertigungseinrichtung 601, befördert werden.

Die Montageplatte 302 ist senkrecht zu der Förderrichtung 103 von der Montageplattform 101 entnehmbar. Insbesondere kann die Montageplattform 101 eine Öffnung mit zwei seitlichen Führungsschienen aufweisen, in welchen die Montageplatte 302 schubladenartig entlang der Entnahmerichtung 501 einschiebbar und ausschiebbar ist. Die Montageplatte 302 kann beispielsweise Rollen aufweisen, mit welchen diese über dem Boden verfahrbar ist. Die Montageplatte 102 kann anschließend mit einem Hilfsmittel, wie beispielsweise einem Stapler, aufgenommen und zu einer weiteren Fertigungseinrichtung, wie beispielsweise einen Ofen, befördert werden. Eine weitere leere

Montageplatte kann anschließend in die Montageplattform 101 eingeschoben werden, sodass eine weitere Gussform 151 gebildet werden kann.

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Systems 100, in welchen ein Formstab 110 in einer Reinigungseinrichtung 205 vorliegt. Die Reinigungseinrichtung 205 ist beispielsweise oberhalb der Montageplattform 101, beispielsweise an dem Führungsrahmen 109 befestigt. Insbesondere kann die

Reinigungseinrichtung 205 oberhalb und neben der Montageplattform 101 angeordnet sein, sodass das Befördern der Formstäbe 110 zur Gussform 151 nicht behindert wird. Die Reinigungseinrichtung 205 weist Reinigungselemente auf, welche beispielsweise ausgehärtete Formmasse auf den Formstäben 110 mechanisch löst. Die Reinigungseinrichtung 205 weist zumindest eine Öffnung auf, welche derart eingerichtet ist, dass ein Formstab 110 parallel zur

Förderrichtung 103 mittels der Fördereinrichtungen 102, 202 eingefahrenen und ausgefahren werden kann. Somit kann die Fördereinrichtung 102, 202 nach dem Entfernen eines Formstabs 110 von dem Stapel 112 zunächst den Formstab 110 in die Reinigungseinrichtung 205 einbringen und anschließend den gereinigten Formstab 110 in dem Stabmagazin 104, 201 ablegen.

Insbesondere weist die Reinigungseinrichtung entlang der Förderrichtung 103 zwei gegenüberliegenden Öffnungen auf, wobei doch jeder Öffnung ein

Reinigen der Formstab 110 individuell eingebracht werden kann.

Beispielsweise kann ein erster Formstab 110 mittels der Fördereinrichtung 102 durch eine erste Öffnung in der Reinigungseinrichtung 205 eingebracht werden und ein zweiter Formstab 110 mittels der weiteren Fördereinrichtung 202 durch eine zweite Öffnung in die Reinigungseinrichtung 205 eingebracht werden. Somit ist beispielsweise eine gleichzeitige Reinigung von zwei

Formstäben 110 möglich.

Ferner können zwei Reinigungsvorrichtungen 205 an einer Vorderseite und einer Rückseite der Montageplattform 101 angebracht werden, um eine schnellere Entformung eines Stapels 112 zu ermöglichen.

Fig. 8 bis Fig. 12 zeigen perspektivische Darstellungen von Formstäben 110 mit Aufnahmeöffnungen 801 für Koppelelemente.

Fig. 8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines rechteckigen Formstabs 110, welcher auf seiner oberen Oberfläche 803 ein Innengewinde aufweist, welches beispielsweise mittels eines Gewindeeinsatzes 802 gebildet wird. Das Koppelelement ist beispielsweise als Gewindestift ausgebildet und kann mittels der Fördereinrichtung 102 gesteuert werden. Beispielsweise kann die

Fördereinrichtung 102 den Gewindestift exakt über der Aufnahmeöffnung 801 platzieren und anschließend eine Rotation des Gewindestifts initiieren, um somit ein Ein- und Ausschrauben in den Gewindeeinsatz 802 zu ermöglichen. Somit kann neben der Entformungskraft entlang der Entformungsrichtung 401 eine Hebekraft, d. h. eine vertikale Kraft, zwischen der Fördereinrichtung 102 und dem Formstab 110 übertragen werden, sodass ebenfalls ein Anheben des Formstabs 110 möglich ist.

Fig. 9 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines rechteckigen Formstabs 110, welcher auf seiner oberen Oberfläche 803 eine Aufnahmeöffnung 801 für das Koppelelement aufweist. Die Aufnahmeöffnung 801 ist ausgebildet, um mit einem Bolzen als Koppelelement eine formschlüssige Kopplung bildet. Die Aufnahmeöffnung 801 weist entsprechend eine Vertiefungsrichtung in den Formstab 110 auf, welche senkrecht zu der Förderrichtung 103 bzw. der Entformungsrichtung 401 ausgebildet ist. Somit kann ein Bolzen als

Koppelelement in die Aufnahmeöffnung 801 eingreifen und einen Formschluss bilden, sodass eine horizontale Kraft (Zugkraft bzw. Entformungskraft) entlang der Entformungsrichtung 401 aufgebracht werden kann.

Die Aufnahmeöffnung 801 weist einen rechteckigen Querschnitt und bildet eine Rechteck-Tasche mit einem Hinterschnitt 901 aus und der Bolzen ist zum Koppeln in der Aufnahmeöffnung 801 ausgebildet. Der Bolzen bildet ein einrastendes Gegenstück und kann als Kugelsperrbolzen 1101 (siehe Fig. 11) ausgebildet sein. Der Bolzen und/oder das Material des Formstabs 110, in welchem der Hinterschnitt 901ausgebildet ist, sind beispielsweise elastisch ausgebildet, so dass bei Eindrücken des Bolzens in die Aufnahmeöffnung 81 ein Koppelbereich des Bolzens (beispielsweise Kugel des Kugelsperrbolzens) sich mit dem Hinterschnitt 901 verhakt, sodass eine stabile Verbindung zwischen dem Bolzen und dem Formstab 110 hergestellt wird. Fig. 10 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Formstabs 110, wobei der Formstab 110 eine weitere Stirnfläche 1001 aufweist, welche der Stirnfläche 111 gegenüberliegt, wobei in der weiteren Stirnfläche 1001 die Aufnahmeöffnung 801 ausgebildet ist. In Fig. 10 ist ähnlich wie in Fig. 8 ein Innengewinde in der Aufnahmeöffnung 801 vorgesehen.

Fig. 11 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Formstabs 110, wobei der Formstab 110 eine weitere Stirnfläche 1001 aufweist, welche der Stirnfläche 111 gegenüberliegt, wobei in der weiteren Stirnfläche 1001 die Aufnahmeöffnung 801 ausgebildet ist. In Fig. 10 ist ähnlich wie in Fig. 9 ein Kugelsperrbolzen zur Aufnahme in der Aufnahmeöffnung 801 vorgesehen.

Fig. 12 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines rechteckigen Formstabs 110, welcher auf seiner oberen Oberfläche 803 eine Aufnahmeöffnung 801 für das Koppelelement aufweist. Die Aufnahmeöffnung 801 ist als runde Tasche ausgebildet, welche einen konischen Endabschnitt aufweist, sodass gute Kopplung mit einem Bolzen der Fördereinrichtung möglich ist.

Fig. 13 und Fig. 14 zeigen eine perspektivische Darstellung einer

Fördereinrichtung 102 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Fördereinrichtung 102 weist beispielsweise eine Vielzahl von quer zur Förderrichtung 103 nebeneinander angeordneter Schlitten 1402 auf, die entlang der Förderrichtung 103 verfahrbar angeordnet sind. Jeder Schlitten 1402 weist beispielsweise ein Koppelelement 1401, wie beispielsweise den in Figur 11 dargestellten Bolzen 1101 auf. Ein Schlitten oder mehrere Schlitten 1402 können selektiv voneinander entlang einer Entformungsrichtung 401 verfahren werden, um eine Entformungskraft auf die entsprechend

angekoppelte Formstäbe 110 auszuüben. Die nicht verfahrenen Schlitten 1402, welche dennoch mit Formstäbe in 110 gekoppelt sind, übertragen über ihre Koppelelemente eine entsprechende Gegenkraft zur Entformungskraft auf den Stapel 112, sodass der Kraftfluss aufgrund der Entformung der Formstäbe 110 über den Stapel 112 der an dem Gussmodel 150 anhaftenden Formstäbe 110 abgeführt werden kann. Dadurch wird beispielsweise der Führungsrahmen 109, an welchem die Fördereinrichtung 102 befestigt ist, entlastet, da der

Kraftfluss durch den Stapel 112 und nicht durch den Führungsrahmen 109 verläuft. Ferner kann die Fördereinrichtung 102 eine Auflagefläche aufweisen, mit welcher die Fördereinrichtung 102 auf den Formstäben 110, die nicht entfernt werden sollen, aufliegt. Somit kann die Gewichtskraft der

Fördereinrichtung 102 direkt in den Stapel 112 eingeleitet werden, und der Führungsrahmen 109 entlastet werden.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben

beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Bezuaszeichenliste:

100 System 301 Dichtwand

101 Montageplattform 302 Montageplatte

102 Fördereinrichtung 303 Verstärkungsbalken

103 Förderrichtung 304 Brücke

104 Stabmagazin

105 Vakuumsaugplatte 401 Entformungsrichtung

106 Gießvorrichtung

107 Presseinrichtung 501 Entnahmerichtung

108 Entformungskraft

109 Führungsrahmen 601 weitere Fertigungseinrichtung

110 Formstab

111 Stirnfläche 801 Aufnahmeöffnung

112 Stapel 802 Gewindeeinsatz

113 Vertikalrichtung 803 obere Oberfläche

115 Steuereinrichtung 901 Hinterschnitt

150 Gussmodell 1001 weitere Stirnfläche

151 Gussform

1101 Bolzen

201 weiteres Stabmagazin

202 weitere Fördereinrichtung 1401 Koppelelement

203 erste Seite eines Stapels 1402 Schlitten

204 zweite Seite eines weiteren

Stapels

205 Reinigungseinrichtung

206 weitere Förderrichtung