DE4019164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fixier- und Haltevorrichtung, insbesondere für die Halterung und Handhabung von Modell­ platten, Kernmasken und dergleichen bei Formmaschinen in Gießereien.

In Verbindung mit der Herstellung von verlorenen Gießformen aus Sand ist es von beträchtlichem Interesse, in der Lage zu sein, die vergleichsweise schweren Modellplatten aus Stahl, auf denen ein Modell montiert ist, das beispielsweise einer Hälfte eines fertigen Gußteils entspricht, in den For­ mhohlraum einer Formmaschine hinein und aus ihm herauszu­ bewegen. Der Formhohlraum ist ein geschlossener Raum, in welchen Formsand zur anschließenden Kompression um das Gießmo­ dell gefüllt wird. Die Handhabung der Modellplatten außer­ halb des Formenhohlraums umfaßt auch die Beförderung der Formplatten zu einem Formplatten-Speicher. Die Kernmasken sollen von einer Position außerhalb des Formhohlraums zwi­ schen die im Formhohlraum hergestellten Formteile bewegt werden, um einen oder mehrere Kerne in den mittels der Modelle in den Formen hergestellten Formabdrücken zu pla­ zieren. In jedem Fall ist hier eine relativ komplizierte Be­ wegungsfolge auszuführen, die aus Schwingungs-, Rotations- oder Translationsbewegungen besteht. Die Bewegungsfolge der Modellplatten und der Kernmasken kann normalerweise aufge­ teilt werden in drei zueinander senkrechte Bewegungsrichtun­ gen in Verbindung mit einer Drehung um eine Achse, welche sich in einer Ebene befindet, die parallel zu der Trennflä­ che der Formteile im Formhohlraum verläuft.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zur lösbaren Verbindung von Modellplatten und Kernmasken sowie der Handhabung der­ selben bekannt. Derartige Vorrichtungen sind in der US-PS 46 15 374 und der GB-PS 21 64 282 sowie in der dänischen Patentanmeldung Nr. 4897/86 beschrieben.

Die bekannten Vorrichtungen sind unter normalen Bedingungen in der Lage, Modellplatten, Kernmasken etc. zu halten und sie in einen Raum zwischen einer Position außerhalb des Form­ hohlraums und der erforderlichen Position innerhalb des Formhohlraums zu bewegen, sowie die beförderten Teile durch das automatische Lösen einer Fixiervorrichtung zu über­ geben. Die Fixierfunktion hängt jedoch von Fixierarmen ab, die die erforderliche Fixierkraft über hydraulische oder pneumatische Zylinder übertragen. Ein mögliches Versagen die­ ser Fixierfunktion kann eine ernsthafte Beschädigung der För­ dervorrichtung und der beförderten Teile bewirken. Zudem ver­ komplizieren die pneumatisch oder hydraulisch zu übertragen­ den Fixierkräfte die Fördervorrichtung und erhöhen deren Pro­ duktionskosten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fixier- und Haltevorrichtung zu schaffen, welche auf rein mechanischer Basis die automatische Halterung von Modellplatten, Kernmas­ ken etc. gewährleistet, sobald diese Teile einmal korrekt in die Fixier- und Haltevorrichtung eingebracht wurden. Die Fi­ xier- und Haltevorrichtung soll es darüber hinaus ermögli­ chen, die beförderten Teile dreidimensional zu bewegen und die Modellplatten, Kernmasken etc. um eine zu ihrer Oberflä­ che parallele Achse zu drehen.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch eine Fixier- und Haltevorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die dadurch charakterisiert ist,

• a) daß eine Basisplatte mit einer Anzahl von offenen Nuten versehen ist, welche parallel verlaufende Symmetrieachsen aufweisen und für die Aufnahme von komplementär ausgeform­ ten Fixierzapfen des zu haltenden Elements ausgebildet sind,
• b) daß die Basisplatte um eine zentrale, unbewegliche Buch­ se, welche aus der Basisplatte hervorragt, drehbar ist,
• c) daß in dem hervorstehenden Teil der Buchse eine Ausspa­ rung mit in vertikaler Ebene U-förmigem Querschnitt und einer nach oben gerichteten Öffnung vorgesehen ist, des­ sen Symmetrieachse in der Fixier-/Löseposition parallel zu den Symmetrieachsen der Nuten verläuft, und
• d) daß an dem zu haltenden Teil Zapfen vorgesehen sind, die für deren Aufnahme in den betreffenden Nuten in der Basis­ platte ausgebildet sind, und daß an dem zu haltenden Teil ein zentraler Zapfen vorgesehen ist, der für dessen Auf­ nahme in der Ausnehmung der hervorstehenden, unbewegli­ chen Buchse ausgebildet ist.

Nachdem die Basisplatte in eine vertikal unter dem Zapfen des zu befördernden Teils liegende Position bewegt wurde, in der die Nuten der Basisplatte mit den Zapfen ausgerichtet sind, kann die Verbindung hergestellt werden durch ein verti­ kales Anheben der Basisplatte bis zu der Position, in der sich die Zapfen in den Nuten der Basisplatte und der Ausspa­ rung der zentralen Buchse befinden. Durch ein weiteres verti­ kales Anheben der Basisplatte wird das zu befördernde Teil von seiner Auflage abgehoben, wobei es ausschließlich von den Zapfen gehalten wird. Eine nachfolgende Drehung der Ba­ sisplatte macht ein Abnehmen des zu befördernden Teils unmög­ lich, da die Symmetrieachsen der Nuten nicht mehr parallel zu der Symmetrieachse der Aussparung sind. Der in der Ausspa­ rung befindliche Zapfen stößt zu diesem Zweck an der Wand der Aussparung an und ist somit in der zentralen Buchse fi­ xiert bzw. verriegelt. So wird auf einfache Weise sicherge­ stellt, daß das zu befördernde Teil nur dann in die Fixier- und Haltevorrichtung eingeführt (oder von ihr gelöst) werden kann, wenn sich die Basisplatte und das mit den Zapfen verse­ hene zu befördernde Teil in einer definierten Lage zueinan­ der befinden. Auf diese Weise ist es möglich, die Modellplat­ ten und Kernmasken in eine zur horizontalen Ebene schräge Po­ sition zu bewegen, in der es einfacher ist, Montage- und War­ tungsarbeiten auszuführen. Die Basisplatte kann auf eine Wei­ se um die zentrale Buchse angebracht werden, daß beim manuel­ len Drehen der Modellplatte eine angemessene Reibung erzielt wird, so daß die Modellplatte unmittelbar in der gewählten Winkelposition verbleibt. Alternativ ist es möglich, einen gesteuerten Drehmechanismus für die Drehung und Halterung der Basisplatte in einer bestimmten Position vorzusehen.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Fi­ xier- und Haltevorrichtung ist die Basisplatte mit einem in der horizontalen Ebene im wesentlichen T-förmigen Abschnitt versehen, wobei die Basis des T-förmigen Querschnitts in ei­ ner Ebene mit der Basisplatte liegt.

So wird auf einfache Weise erreicht, daß die komplementär ausgebildeten Fixierzapfen auch dann in der Basisplatte fi­ xiert werden, wenn die Fixierzapfen an einer Abschlußfläche des zu befördernden Teiles und somit mit einem beträchtli­ chen Abstand vom Schwerpunkt dieses Teiles angebracht wer­ den. Der vertikale Balken der T-förmigen Fixierzapfen stößt hierbei an die Seitenflächen der T-förmigen Nuten und nimmt somit das durch den Schwerpunkt des zu befördernden Teils verursachten Drehmoment auf.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die stationäre Buchse an einem Drehtisch befestigt werden, welcher in der Weise ausgelegt ist, daß er um eine vertikale Achse gedreht und entlang dieser Achse vertikal auf- und abbewegt werden kann.

Auf diese Weise wird es einerseits ermöglicht, Modellplatten oder Kernmasken in angemessener Zeit vor einem Modellwechsel in der sogenannten freien Position am Drehtisch auszutau­ schen. Andererseits wird ermöglicht, die Basisplatten anzuhe­ ben oder abzusenken und so die Nuten der Basisplatte in Ein­ griff mit den Zapfen des zu befördernden Teils zu bringen oder diese Verbindung zu lösen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine bestimmte Anzahl, vorzugsweise eine Anzahl von drei Basisplatten an dem Dreh­ tisch um die bezüglich des Drehtisches stationären Buchsen befestigt werden.

Auf diese Weise wird erreicht, daß sich zu jeder Zeit eine Modellplatte oder möglicherweise eine Kernmaske in einer Po­ sition befinden kann, von der aus sie durch eine rein trans­ latorische Bewegung in den Formenhohlraum der Formmaschine hinein oder aus ihm herausbewegt werden kann. Zur selben Zeit kann bezüglich der verbleibenden Modellplatten ein Aus­ tausch dieser Modellplatten oder möglicherweise vorbereiten­ de Arbeiten wie Aufbringung von Schmiermitteln auf dem Mo­ dell, Reinigung von Filtern in der Modellplatte, etc. vorge­ nommen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen be­ schrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Revolverkopf-Wech­ selvorrichtung, bei welcher eine Fixier- und Halte­ vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwen­ det wird,

Fig. 2a in vergrößertem Maßstab die Fixier- und Haltevorrich­ tung gemäß der Erfindung, und

Fig. 2b die Fixier- und Haltevorrichtung gemäß der Erfin­ dung, wobei die Basisplatte gegenüber ihrer Grundpo­ sition gemäß Fig. 2a verdreht ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Revolverkopf-Wechselvorrichtung ist benachbart dem Formhohlraum (nicht gezeigt) einer Formma­ schine angeordnet. Die Revolverkopf-Wechselvorrichtung 1 be­ steht aus einem im wesentlichen dreieckigen Drehtisch 2, der um eine zentrale Säule 3 rotieren kann. Der Drehtisch 2 kann weiterhin entlang der Säule 3 auf und ab bewegt werden. Ge­ mäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind La­ ger 4 an den Ecken des Drehtisches 2 angebracht. Die Lager 4 dienen als schwenkbare Halterung einer Basisplatte 5, in wel­ cher Nuten 6 und eine zentrale Öffnung 7 vorgesehen sind. Durch die zentrale Öffnung 7 wird ein zylindrischer Rohrab­ schnitt 8 gesteckt, der relativ zum Drehtisch 2 stationär ist. In dem aus der Basisplatte 5 hervorragenden Teil des zylindrischen Rohrabschnittes 8 ist im oberen Teil eine Aus­ sparung 15 vorgesehen. Dadurch wird eine nach oben geöffnete Rinne gebildet, in welche von oben ein zylindrischer Bolzen 14 eingeführt werden kann, dessen Querschnitt mit dem Rohr- Innendurchmesser korrespondiert.

In Fig. 1 rechts unten ist eine Modellplatte 9 gezeigt, die an ihrer Unterseite mit auf Schienen 11 laufenden Rädern 10 versehen ist. Die Modellplatte 9 trägt ein Modell 12. Die Modellplatte 9 wird durch eine Schubbewegung entlang der Schienen 11 translatorisch in den Formenhohlraum (nicht ge­ zeigt) hinein und aus ihm heraus bewegt.

Wenn sich die Modellplatte 9 in der in Fig. 1 gezeigten Posi­ tion befindet, sind die aus einem Ende der Modellplatte her­ vorstehenden Zapfen 13, 14 in einer Position, in der sie mit den Nuten 6, 7 der Basisplatte 5 ausgerichtet sein werden, nachdem der Drehtisch 2 und die mit ihm verbundene Basisplat­ te 5 in eine unter den hervorstehenden Zapfen 13, 14 liegen­ de Ebene gedreht wurden.

Durch eine vertikale Verschiebung des Drehtisches 2 in Bezug auf die Modellplatte 9 werden die Zapfen 13 in die betreffen­ den Nuten 6 und der zentrale Zapfen 14 in die rinnenförmige Öffnung des zentral angeordneten, zylindrischen Rohrabschnit­ tes 8 bewegt. Durch eine weitere Anhebung des Drehtisches 2 wird die Modellplatte 9 mittels der Zapfen 13, 14 an der Ba­ sisplatte 5 aufgehängt und von den Schienen 11 abgehoben. An­ schließend ist es möglich, die Modellplatte in eine beliebi­ ge Winkelposition bezogen auf die zentrale Säule 3 bei gleichzeitiger Drehung um das Lager 4 zu drehen, so daß die Modellplatte bezogen auf die horizontale Ebene in eine Schräglage gebracht werden kann.

In Fig. 2a ist die Basisplatte 5 in vergrößertem Maßstab ge­ zeigt. Die Basisplatte ist in der Weise ausgerichtet, daß die in der Zeichnung gezeigten vertikalen Symmetrieachsen der Nuten 6 (strichpunktierte Linien) parallel zu den verti­ kalen Symmetrieachsen des zylindrischen Rohrabschnittes 8 liegen. Zudem sind die Nuten 6 und der zylindrische Rohrab­ schnitt 8 mit im allgemeinen gleichen horizontalen Abständen angeordnet. Auf diese Weise kann die Basisplatte 5 vertikal nach oben in Eingriff mit den an einer Stirnseite der Modell­ platte 9 angebrachten, gleichartig angepaßten und komplemen­ tär ausgeformten Zapfen 13 und 14 bewegt werden.

Wenn die Zapfen 13 und 14 in den betreffenden Nuten und Öff­ nungen aufgenommen wurden, kann die Basisplatte wie beschrie­ ben um die Achse des zylindrischen Rohrabschnittes 8 gedreht werden. Diese Position ist in Fig. 2b gezeigt.

In der gedrehten Position gemäß Fig. 2b kann die Modellplat­ te 9 nicht von der Basisplatte 5 gelöst werden, da die Sym­ metrieachsen der Nuten 6 nicht mehr parallel zu der die Dre­ hung nicht mit vollziehenden vertikalen Symmetrieachse des zylindrischen Rohrabschnittes 8 sind.

In dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zapfen 13 an ihrem freien Ende mit einem im Horizontal­ schnitt T-förmigen Fortsatz versehen, wodurch sie in einer Position fixiert werden, in der sie an der Rückseite der Nu­ ten 6 an der Basisplatte 5 anstoßen. In dieser Ausführungs­ form ist die Modellplatte 9 auch in der Position in der Ba­ sisplatte 5 fixiert, in der die Modellplatte 9 an der Basis­ platte 5 angebracht oder von ihr abgenommen werden kann (Fig. 2a).

Die erfindungsgemäße Fixier- und Haltevorrichtung kann folg­ lich auch in Verbindung mit der Handhabung von anderen Objek­ ten als den oben beschriebenen Modellplatten und Kernmasken verwendet werden.

Claims (4)

1. Fixier- und Haltevorrichtung, insbesondere für die Halterung und Handhabung von Modellplatten, Kernmasken und dergleichen bei Formmaschinen in Gießereien, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß eine Basisplatte (5) mit einer Anzahl von offe­ nen Nuten (6) versehen ist, welche parallel verlau­ fende Symmetrieachsen aufweisen und für die Aufnah­ me von komplementär ausgeformten Fixierzapfen (13) des zu haltenden Elements (9) ausgebildet sind,
• b) daß die Basisplatte (5) um eine zentrale, stationäre Buchse (8), welche aus der Basisplatte (5) hervorragt, drehbar ist,
• c) daß in dem hervorstehenden Teil der Buchse (8) eine Aussparung mit in vertikaler Ebene U-förmigem Quer­ schnitt und einer nach oben gerichteten Öffnung (15) vorgesehen ist, deren Symmetrieachse in der Fixier-/Löseposition parallel zu den Symmetrieach­ sen der Nuten (6) verläuft, und
• d) daß an dem zu haltenden Teil (9) Zapfen (13) vorge­ sehen sind, die für deren Aufnahme in den betreffen­ den Nuten (6) in der Basisplatte (5) ausgebildet sind, und daß an dem zu haltenden Teil (9) ein zen­ traler Zapfen (14) vorgesehen ist, der für dessen Aufnahme in der Ausnehmung der hervorstehenden, stationären Buchse (8) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (6) der Basisplatte (5) einen in der hori­ zontalen Ebene im wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Basis des T′s in einer Ebene mit der Oberfläche der Basisplatte (5) liegt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Buchse (8) an einem Drehtisch (2) angebracht ist, welcher um eine vertikale Achse (3) drehbar ist und vertikal entlang dieser Achse auf- und abbewegbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Anzahl, vorzugsweise drei Basisplat­ ten (5) an dem Drehtisch (2) um die bezüglich des Dreh­ tisches (2) unbeweglichen Buchsen (8) befestigt sind.