"Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete" "Device and method for producing ready-to-cast masks or core packages"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete mit einer der Anzahl der zur Paketierung erforderlichen unterschiedlichen Kerne entsprechenden Anzahl an Kernschießmachinen und einem Montageband, wobei die geschossenen und verfestigten Kerne aus den Kernschießmaschinen entnommen, ggf. bearbeitet und auf dem Montageband zu dem Kernpaket komplettiert werden.The invention relates to a device and a method for producing ready-to-cast masks or core packages with a number of core shooters and an assembly line corresponding to the number of different cores required for packaging, the shot and solidified cores being removed from the core shooting machines, possibly processed and on the assembly line to be completed to the core package.
Grundsätzlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Gebiet der Gießereitechnik. Zum Gießen von Formstücken jedweder Art werden Gießereikerne oder - formen meist in getrennten Teilen hergestellt, zusammengeführt und miteinander zu einer Gußform bzw. zu einem Kernpaket verbunden. Diese Kernpakete werden dann zur Herstellung eines beispielsweise metallischen Werkstücks mit geschmolzenem Metall gefüllt, wobei in der Serienfertigung die mit geschmolzenem Metall zu füllenden Kernpakete hintereinander aufgereiht die Fertigungsstraße durchlaufen.Basically, the present invention relates to the field of foundry technology. For the casting of shaped pieces of any kind, foundry cores or molds are usually produced in separate parts, brought together and connected to one another to form a casting mold or a core package. These core packages are then filled with molten metal to produce, for example, a metallic workpiece, the series of core packages to be filled with molten metal passing through the production line in succession.
Im Rahmen einer konventionellen Fertigung sind die die erforderlichen Kerne schießenden Kernschießmaschinen in einer Reihe - linear - aufgebaut, wobei die geschossenen, aus der Kernschießmaschine entnommenen und ggf. bearbeiteten Kerne auf ein die Kernschießmaschinen starr koppelndes Montageband der Reihe nach abgelegt werden. Letztendlich wird das Kernpaket von Kernschießmaschine zu Kernschießmaschine komplettiert, nämlich in der starr vorgegebenen Reihenfolge ihrer Anordnung, die exakt der Reihenfolge bei der Paketierung der Kerne entsprechen muß.In the context of conventional production, the core shooters that shoot the required cores are built up in a row - linearly - whereby the shot cores, removed from the core shooter and, if necessary, processed, are placed one after the other on an assembly line rigidly coupling the core shooters. Ultimately, the core package is completed from core shooter to core shooter, namely in the rigidly prescribed sequence of their arrangement, which must correspond exactly to the sequence in which the cores are packaged.
Bei einer solchen starren konventionellen Fertigung stellen die Stillstandzeiten einer einzelnen Kernschießmaschine ein ganz erhebliches Problem dar, wobei solche Stillstandzeiten durch Reparaturen bzw. Wartung entstehen. Fällt nämlich eine der Kernschießmaschinen aus, muß das gesamte Montageband gestoppt werden, da nämlich jeder einzelne Kern bzw. Kerntyp zur Paketierung benötigt wird. Wollte man in einer
solchen Situation das Montageband und somit die Kempaketierung weiter betreiben, müßte man jeder Kernschießmaschine ein hinreichend großes Lager ersatzweise in den Paketierungsprozeß einzuführender Kerne zur Verfügung stellen. Ein solches Lager wäre jedoch äußerst raumintensiv und hinsichtlich einer sicheren Lagerung der Kerne insoweit problematisch, als es sich bei den aus Formsand hergstellten Kernen um hochsensible Teile handelt, deren Handhabung und Lagerung abermals problematisch ist. Letztendlich werden in der Praxis Masken oder Kernpakete der hier in Rede stehenden Art ohne zusätzliche Kernlager an den Kernschießmaschinen gefertigt, wodurch aufgrund hoher Stillstandzeiten an einzelnen Kernschießmaschinen ganz erhebliche Gesamtstillstandzeiten der Anlage insgesamt entstehen.With such a rigid conventional production, the downtimes of a single core shooter represent a very considerable problem, such downtimes being caused by repairs or maintenance. If one of the core shooters fails, the entire assembly line must be stopped because each individual core or core type is required for packaging. You wanted in one In such a situation, the assembly line and thus the core packaging continue to be operated, one would have to provide each core shooter with a sufficiently large bearing as an alternative to cores to be introduced into the packaging process. However, such a bearing would be extremely space-intensive and problematic with regard to the safe storage of the cores insofar as the cores made from molding sand are highly sensitive parts, the handling and storage of which are again problematic. Ultimately, in practice, masks or core packages of the type in question are produced on the core shooting machines without additional core bearings, which, due to the long downtimes on individual core shooting machines, results in considerable overall downtimes of the system as a whole.
Geht man beispielsweise von insgesamt 400.000 benötigten Kernpaketen pro Jahr, von 48 Arbeitswochen pro Jahr und drei Schichten pro Tag aus, legt man des weiteren die lineare Anordnung von insgesamt acht Kernschießmaschinen bei einer Taktzeit je Maschine von 45 Sekunden und einer garantierten Verfügbarkeit jeder Maschinen von 85% zugrunde, und setzt man weiter voraus, daß bedingt durch Wartung (Reinigung, Reparatur und Instandhaltung) insgesamt sechs Arbeitstage pro Woche und 23 Arbeitsstunden pro Tag zur Verfügung stehen, d.h. insgesamt 48 Wochen x 6 Tage x 23 Stunden = 6.624 Stunden pro Jahr, so ergibt sich eine durchschnittliche Gesamtstillstandzeit von 7,23 Stunden pro Tag und 50,7 Stunden pro Woche. Die Ausfallzeit beträgt dann 2,95 Stunden pro Tag bzw. 20,7 Stunden pro Woche bei einer Wartungsdauer von 4,28 Stunden pro Tag und 30 Stunden pro Woche.For example, assuming a total of 400,000 core packages required per year, 48 working weeks per year and three shifts per day, the linear arrangement of a total of eight core shooters with a cycle time of 45 seconds per machine and a guaranteed availability of 85 machines per machine %, and it is further assumed that a total of six working days per week and 23 working hours per day are available due to maintenance (cleaning, repair and maintenance), ie a total of 48 weeks x 6 days x 23 hours = 6,624 hours per year, resulting in an average total downtime of 7.23 hours per day and 50.7 hours per week. The downtime is 2.95 hours per day or 20.7 hours per week with a maintenance period of 4.28 hours per day and 30 hours per week.
Letztendlich führt die konventionelle Fertigung bei starrer linearer Kopplung der Kernschießmaschinen ohne zusätzliche Kernlager zu ganz erheblichen Ausfall- und Wartungszeiten der gesamten Anlage. Hinzu kommt die weitere Problematik, daß im Falle des Stillstands einer beispielsweise acht Kernschießmaschinen umfassenden Anlage mehrere Wartungstrupps zur gleichzeitigen Wartung aller Kernschießmaschinen erforderlich sind. Würde man eine Kernschießmaschine nach der anderen durch einen einzigen Wartungstrupp warten bzw. reparieren oder instandsetzen lassen, würde sich die Gesamtstillstandzeit ganz erheblich erhöhen. Der Einsatz von mehreren Wartungstrupps ist jedoch äußerst personalaufwendig und erhöht dabei die Fertigungskosten in nicht unerheblichem Maße.
Hinsichtlich eines einschlägigen Standes der Technik wird lediglich beispielhaft auf die DE 31 48 461 C1 verwiesen, die eine Kern- und Maskenschießmaschine der Anmelderin offenbart. Aus der DE 195 34 984 C1 ist des weiteren eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Masken und Kernpakete bekannt, wobei die die erforderlichen Kerne schießenden Kernschießmaschinen gemäß voranstehenden Ausführungen linear an einem Montageband angeordnet sind. Über das Montageband sind die Kernschießmaschinen in funktionaler Hinsicht miteinander gekoppelt, wobei dort mangels einzelner Kernlager an den jeweiligen Kernschießmaschinen mit ganz erheblichen Gesamtstillstandzeiten zu rechnen ist.Ultimately, conventional production with rigid linear coupling of the core shooters without additional core bearings leads to very considerable downtimes and maintenance times for the entire system. In addition, there is the further problem that, in the event of a system, for example comprising eight core shooters, coming to a standstill, several maintenance teams are required for the simultaneous maintenance of all core shooters. If one core servicing machine after another were serviced, repaired or repaired by a single maintenance team, the total downtime would increase considerably. However, the use of several maintenance teams is extremely labor intensive and increases the manufacturing costs to a not inconsiderable extent. With regard to a relevant prior art, reference is made only by way of example to DE 31 48 461 C1, which discloses a core and mask shooting machine from the applicant. From DE 195 34 984 C1 a generic device for the production of ready-to-cast masks and core packs is also known, the core shooters shooting the required cores being arranged linearly on an assembly line according to the above statements. The core shooters are functionally coupled to each other via the assembly line, whereby there is a considerable total downtime due to the lack of individual core bearings on the respective core shooters.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, sowohl eine Vorrichtung als auch ein Verfahren zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß gegenüber der herkömmlichen Fertigung bei geringstmöglichem Aufwand eine Erhöhung der Produktionskapazität möglich ist.The present invention is based on the object of designing and developing both a device and a method for producing ready-to-cast masks or core packages of the type mentioned at the outset such that an increase in production capacity is possible with the least possible outlay in comparison with conventional production.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung gießfertigen Masken oder Kernpakete löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist die gattungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zusätzliche Kernschießmaschine - Zusatzmaschine - zur ersatzweisen Fertigung eines jeden der zur Paketierung erforderlichen Kerne vorgesehen ist.The device according to the invention for the production of ready-to-cast masks or core packages solves the above object by the features of claim 1. Thereafter, the generic device is characterized in that at least one additional core shooting machine - additional machine - is provided for the replacement production of each of the cores required for packaging.
Erfindungsgemäß ist hier von dem konventionellen Konzept insoweit abgegangen worden, als hier keine Kernlager zur Überbrückung von Ausfallzeiten vorgesehen sind. Vielmehr ist in erfindungsgemäßer Weise eine fortan als Zusatzmaschine bezeichnete Kernschießmaschine vorgesehen, die ersatzweise die Funktion jeder regulären Kernschießmaschine übernehmen kann und somit zur Fertigung eines jeden der zur Paketierung erforderlichen Kerne dient. Letztendlich wird dieser jeweils ersatzweise geschossene Kern dem Paketierungsprozeß zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zugeführt.According to the invention, the conventional concept has been abandoned to the extent that no core bearings are provided here to bridge downtimes. Rather, in the manner according to the invention, a core shooter, which is now referred to as an additional machine, is provided, which can take over the function of any regular core shooter as a substitute and thus serves to manufacture each of the cores required for packaging. Ultimately, this alternatively shot core is fed to the packaging process at the right time and in the right place.
In ganz besonders vorteilhafter Weise ist die Zusatzmaschine ortsfest angeordnet und wird gerade nicht je nach Bedarf in die Nähe der jeweils stillstehenden Kern- schießkmaschine verbracht. Vielmehr wird der mit der Zusatzmaschine geschossene
Kern dem Paketierungsvorgang zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort zugeführt. Dazu könnte die Zusatzmaschine unmittelbar dem Montageband zugeordnet sein, beispielsweise vor den regulären Kernschießmaschinen oder danach am Montageband angeordnet sein.In a very particularly advantageous manner, the additional machine is arranged in a stationary manner and is not brought into the vicinity of the core shooting machine which is at a standstill as required. Rather, the one shot with the additional machine Core to the packaging process at the right time in the right place. For this purpose, the additional machine could be assigned directly to the assembly line, for example arranged in front of the regular core shooters or afterwards on the assembly line.
Ebenso wäre es denkbar, die Zusatzmaschine einem zweiten Montageband - einem Zusatzband - zuzuordnen, welches mit dem ersten Montageband insoweit kommuniziert, als ein von der Zusatzmaschine geschossener Kern auf dem Zusatzband abgelegt und über dieses Zusatzband, welches beispielsweise parallel zu dem eigentlichen Montageband verlaufen kann, in den Bereich der stillstehenden Kernschießmaschine verbracht wird. Eine Übernahme durch die dort tätigen Manipulatoren zur anschließenden Paketierung ist dann ohne weiteres möglich.It would also be conceivable to assign the additional machine to a second assembly line - an additional band - which communicates with the first assembly line to the extent that a core shot by the additional machine is placed on the additional band and via this additional band, which can for example run parallel to the actual assembly line, is brought into the area of the stationary core shooter. A takeover by the manipulators active there for subsequent packaging is then easily possible.
Wie bereits zuvor erwähnt, könnte das Montageband zumindest im weitesten Sinne linear angeordnet sein. Das Zusatzband könnte dann im wesentlichen parallel zu dem Montageband verlaufen, so daß der von der Zusatzmaschine ersatzweise geschossene Kern exakt dorthin gefördert werden kann, wo er aufgrund eines Ausfalls einer Kernschießmaschine auch tatsächlich benötigt wird. Im Wege einer Art Kreuzmontage könnte dann eine Paketierung - von der anderen Seite des Montagebandes aus - erfolgen.As previously mentioned, the assembly line could be linear, at least in the broadest sense. The additional belt could then run essentially parallel to the assembly line, so that the core, which was alternatively shot by the additional machine, can be conveyed exactly to where it is actually needed due to the failure of a core shooting machine. Packing could then be carried out - from the other side of the assembly line - using a kind of cross assembly.
Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Zusatzmaschine mittels eines Roboters bzw. Manipulators und/oder mittels einer Fördereinrichtung mit Werkzeugen zur wahlweisen Herstellung eines jeden der zur Paketierung erforderlichen Kerne bestückbar ist. Insoweit ließe sich mit der Zusatzmaschine jeder beliebige Kern mit dem dazu erforderlichen Werkzeug schießen. Die Werkzeuge könnten aus einem oder aus mehreren Werkzeuglagern der Kernschießmaschinen entnommen werden. Ebenso wäre es jedoch auch denkbar, eigens für die Zusatzmaschine ein Werkzeuglager mit Ersatzwerkzeugen zur Verfügung zu stellen, wobei auch diese Werkzeuge in üblicher Weise einem Wartungs- bzw. Reinigungsprozeß unterzogen werden.Furthermore, it is advantageous if the additional machine can be equipped with tools for selectively producing each of the cores required for packaging by means of a robot or manipulator and / or by means of a conveyor device. In this respect, any core could be shot with the necessary tool using the additional machine. The tools could be removed from one or more tool stores of the core shooters. However, it would also be conceivable to provide a tool store with replacement tools especially for the additional machine, these tools also being subjected to a maintenance or cleaning process in the usual way.
Das die Kernschießmaschinen miteinander koppelnde und ggf. die Zusatzmaschine in den Fertigungsprozeß einbindende Montageband könnte derart angeordnet und
ausgebildet sein, daß dort abgelegte bzw. pakettierte Kerne mindestens zweimal den Bereich der Kernschießmaschinen passieren. Insoweit wäre gewährleistet, daß die Zuatzmaschine an jeder beliebigen Stelle am Montageband angeordnet sein kann, wobei das mindestens zweimalige Passieren der Kernschießmaschinen ermöglicht, daß der ersatzweise geschossene Kern an die richtige Stelle zur Paketierung verbracht werden kann.The assembly line coupling the core shooters to one another and possibly integrating the additional machine into the production process could be arranged in this way and be designed so that cores deposited or packaged there pass at least twice the area of the core shooters. In this respect, it would be ensured that the add-on machine can be arranged at any point on the assembly line, the passing of the core shooters at least twice making it possible for the core, which was shot as an alternative, to be brought to the right place for packaging.
Im konkreten könnte das Montageband einen die Kernschießmaschine passierenden offenen oder geschlossenen Förderkreis bilden.Specifically, the assembly line could form an open or closed conveyor circuit passing through the core shooter.
Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung könnte der Förderkreis durch zwei in etwa parallel zueinander verlaufende, miteinander verbundene Förderstrecken gebildet sein, wobei diese Förderstrecken wiederum linear angeordnet sein können. Die Förderstrecken können dabei weitgehend auf derselben Ebene verlaufen, so daß die den Förderstrecken zugeordneten Kernschießmaschinen allesamt ebenfalls auf demselben Niveau angeordnet sind.In the context of such an embodiment, the conveyor circuit could be formed by two interconnected conveyor lines running approximately parallel to one another, wherein these conveyor lines in turn can be arranged linearly. The conveyor lines can run largely on the same level, so that the core shooters assigned to the conveyor lines are all also arranged on the same level.
Im konkreten könnten die Kernschießmaschinen beidseits der beiden Förderstrecken - vorzugsweise symmetrisch - angeordnet sein, wobei hier bspw. eine Anordnung der Kernschießmaschinen in Gruppen zu je zwei Kernschießmaschinen denkbar wäre. Jedenfalls lassen sich die Kernschießmaschinen paarweise einander zuordnen, wobei die Kernschießmaschinen eine Doppelbelegung aufweisen können. Insoweit würden in einem einzigen Werkzeug jeweils zwei Kerne gefertigt, wobei es sich hierbei wiederum um zwei identische Kerne oder um zwei unterschiedliche Kerne handeln kann. Darauf wird später noch Bezug genommen.Specifically, the core shooters could be arranged on both sides of the two conveyor lines, preferably symmetrically, with an arrangement of the core shooters in groups of two core shooters each being conceivable. In any case, the core shooters can be assigned to one another in pairs, whereby the core shooters can have a double assignment. In this respect, two cores would be produced in a single tool, which in turn can be two identical cores or two different cores. This will be referred to later.
Hinsichtlich eines ungehinderten Zugangs zu den Kernschießmaschinen könnten diese, vor allem aber auch die Zusatzmaschine, außerhalb des Förderkreises angeordnet sein. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, zumindest die Zusatzmaschine, ggf. auch eine oder mehrere der sonstigen Kernschießmaschinen innerhalb des Kreises anzuordnen. Eine solche Anordnung könnte dann von Vorteil sein, wenn sich dadurch die Distanzen zwischen den Kernschießmaschinen reduzieren lassen, so daß die Zusatzmaschine mühelos sämtliche Kernschießmaschinen bzw. die dortigen Ablagestationen bedienen kann.
ln funktionaler Hinsicht ist es von Vorteil, wenn die Zusatzmaschine etwa mittig am Montageband angeordnet ist. Dabei ist jedoch die funktionale Mitte und nicht etwa die geographische Mitte gemeint. Letztendlich läßt sich die Zusatzmaschine in vorteilhafter Weise so anordnen, daß von dort aus die Kerne sämtlicher Kernschießmaschinen an die jeweiligen Ablagestationen verbringbar sind, und zwar möglichst mit ein und demselben Manipulator.With regard to unhindered access to the core shooters, these, but above all the additional machine, could be arranged outside the conveyor circuit. However, it is also conceivable to arrange at least the additional machine, possibly also one or more of the other core shooters, within the circle. Such an arrangement could be of advantage if the distances between the core shooters can thereby be reduced, so that the additional machine can easily operate all core shooters or the storage stations there. From a functional point of view, it is advantageous if the additional machine is arranged approximately in the middle of the assembly line. However, this means the functional center and not the geographical center. Ultimately, the additional machine can advantageously be arranged in such a way that from there the cores of all core shooters can be moved to the respective storage stations, if possible with one and the same manipulator.
Insoweit ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn die von der Zusatzmaschine geschossenen und entnommenen Kerne mittels des Manipulators an beliebige Stellen des Förderkreises auf dem Montageband bzw. auf den Paletten ablegbar sind, wobei dazu besondere Ablagestationen vorgebbar bzw. in ihrer Position definierbar sind. Die Ablagestationen für die Zusatzmaschine können den Ablagestationen der einzelnen Kernschießmaschinen entsprechen. In vorteilhafter Weise liegen jedoch die Ablagestationen der Zusatzmaschine eng beieinander, so daß diese mit einem einzigen Manipulator - von der Zusatzmaschine aus - erreichbar sind.In this respect, it is of particular advantage if the cores shot and removed from the additional machine can be deposited on the assembly line or on the pallets by means of the manipulator at any point in the conveyor circuit, with special depositing stations being predeterminable or their position definable. The storage stations for the additional machine can correspond to the storage stations of the individual core shooters. Advantageously, however, the storage stations of the auxiliary machine are close together, so that they can be reached from the auxiliary machine with a single manipulator.
Der Manipulator kann unmittelbar auf das Montageband bzw. auf dem Montageband zugeordnete Paletten ablegen. Ebenso - und dies in ganz besonders vorteilhafter Weise - ist es möglich, daß der Manipulator auch über das Montageband hinweg auf dem gegenüberliegenden Teil des Montagebandes, nämlich auf der jeweils gegenüberliegenden Förderstrecke, Kerne ablegen kann, wobei die Ablage wiederum auf Paletten bzw. im Rahmen des Paketierungsvorganges auf zuvor abgelegte Kerne erfolgt.The manipulator can be placed directly on the assembly line or on pallets assigned to the assembly line. Likewise - and this in a particularly advantageous manner - it is possible that the manipulator can also place cores over the assembly line on the opposite part of the assembly line, namely on the opposite conveyor line, the placement again on pallets or in the frame the packaging process takes place on previously stored cores.
Hinsichtlich eines geringstmöglichen Flächenbedarfes für das Montageband bzw. für die gesamte Anordnung der Kernschießmaschinen ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn die Kerne in Förderrichtung des Montagebandes gesehen vor oder nach einer Kernschießmaschine oder einer Gruppe von Kernschießmaschinen in der jeweiligen Ablagestation auf das Montageband bzw. auf die Palette ablegbar sind. Insoweit dient jeweils eine Ablagestation mindestens der Ablage zweier unterschiedlicher Kerne für zwei diese unterschiedlichen Kerne schießende Kernschießmaschinen. Sofern eine Kernschießmaschine eine Doppelbelegung aufweist, nämlich zwei unterschiedliche Kerne schießen kann, können jeweils zwei Kernschießmaschinen
mit Doppelbelegung zu einer Gruppe kombiniert werden. Auch insoweit dient die Ablagestation der Ablage zweier unterschiedlicher Kerne, und zwar auch in diesem Falle für zwei separate Kernschießmaschinen, wobei eben nur eine einzige Ablagestation für diese Gruppe zweier Kernschießmaschinen erforderlich ist.With regard to the smallest possible space requirement for the assembly line or for the entire arrangement of the core shooters, it is of particular advantage if the cores are seen on the assembly line or on the assembly line before or after a core shooter or a group of core shooters in the respective storage station the pallet can be put down. To this extent, a depositing station serves at least to deposit two different cores for two core shooters that shoot these different cores. If a core shooter has double occupancy, namely can shoot two different cores, two core shooters can each can be combined into a group with double occupancy. In this respect, too, the depositing station serves to deposit two different cores, and in this case also for two separate core shooters, whereby only a single deposit station is required for this group of two core shooters.
Ebenso ist es denkbar, daß das Montageband in etwa mäanderförmig verläuft und dabei den Bereich der Kernschießmaschinen mindestens zweimal passiert. Jedenfalls ist hier grundsätzlich sicherzustellen, daß der Bereich der Kernschießmaschinen mindestens zweimal passiert wird, so daß eine beliebige Anordnung der Zusatzmaschine und ein anschließendes Verfahren des von der Zusatzmaschine geschossenen Kerns in den Bereich der jeweils stillstehenden Kernschießmaschine möglich ist.It is also conceivable that the assembly line runs approximately in a meandering manner and thereby passes the area of the core shooters at least twice. In any case, it must always be ensured here that the area of the core shooters is passed at least twice, so that any arrangement of the auxiliary machine and a subsequent movement of the core shot by the auxiliary machine into the area of the stationary core shooter are possible.
In weiter vorteilhafter Weise trägt das Montageband zur Ablage der Kerne bzw. zur Paketierung dienende Paletten. Diese Paletten können zweiteilig ausgeführt sein, können nämlich einen Bereich zur eigentlichen Paketierung der Kerne - einen Paketierplatz - und einen Bereich zur Ablage eines Kerns - einen Ablageplatz - aufweisen, wobei der Ablageplatz zur Aufnahme eines beliebigen Kerns und zum anschließenden Zuführen des dort abgelegten Kerns in den Vorgang der Paketierung - in der jeweils richtigen Reihenfolge - dient. Im konkreten könnte die Palette in die beiden zuvor genannten Bereiche unterteilt sein und könnten die beiden Bereiche der Palette unabhängig voneinander handhabbar und miteinander verbindbar sein.In a further advantageous manner, the assembly line supports the placement of the cores or pallets used for packaging. These pallets can be designed in two parts, namely they can have an area for the actual packaging of the cores - a packaging area - and an area for storing a core - a storage area - the storage area for receiving any core and subsequently feeding the core stored there into the packaging process - in the correct order - serves. Specifically, the pallet could be subdivided into the two areas mentioned above and the two areas of the pallet could be handled and connected independently of one another.
Zuvor wurde bislang lediglich von einer Gruppe von Kernschießmaschinen gesprochen, die über das Montageband gekoppelt sind. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, daß mindestens zwei Gruppen von Kernschießmaschinen über entsprechende Montagebänder aneinandergereiht sind. Insoweit wären die insgesamt erforderlichen Kernschießmaschinen zu Gruppen zusammengefaßt. Ein in der ersten Gruppe von Kernschießmaschinen gefertigtes Kernpaket könnte an das sich anschließende Montageband übergeben werden, von wo aus eine weitere Komplettierung bzw. Paketierung stattfindet. So könnte im Bereich zwischen den Montagebändern beispielsweise das Einlegen irgendwelcher Teile stattfinden. Im Bereich zwischen oder an den Montagebändern könnten Übergabestationen mit zur Übergabe dienenden Manipulatoren oder Förderstrecken vorgesehen sein.
Im Rahmen einer besonders geeigneten Anordnung der Zusatzmaschine könnte diese unmittelbar an oder nahe der Übergabestation angeordnet sein und dabei der Gruppe der jeweils vorangegangenen oder der jeweils nachfolgenden Kernschießmaschinen oder sogar beiden Gruppen zugeordnet sein. Letztendlich könnte man mit dieser Zusatzmaschine jeden beliebigen Kern aus der vorangegangenen und aus der nachfolgenden Gruppe - nach entsprechendem Werkzeugwechsel - schießen, so daß diese Zusatzmaschine quasi als "Springer" für beide Gruppen von Kernschießmaschinen einsetzbar ist.Previously, only one group of core shooters was spoken of, which are linked via the assembly line. However, it is also conceivable that at least two groups of core shooters are lined up using appropriate assembly lines. In this respect, the core shooters required as a whole would be grouped together. A core package manufactured in the first group of core shooters could be handed over to the subsequent assembly line, from where further completion or packaging takes place. For example, any parts could be inserted in the area between the assembly lines. In the area between or on the assembly lines, transfer stations with manipulators or conveyor lines serving for transfer could be provided. In the context of a particularly suitable arrangement of the additional machine, it could be arranged directly at or near the transfer station and could be assigned to the group of the preceding or the following core shooters or even both groups. Ultimately, one could shoot any core from the previous and the following group with this additional machine - after a corresponding tool change - so that this additional machine can be used as a "jumper" for both groups of core shooters.
Im konkreten und im Rahmen einer besonders günstigen Auslastung der gesamten Anlage könnte in der Reihenfolge der Paketierung gesehen die jeweils letzte Kernschießmaschine einer jeweils vorangegangenen Gruppe von Kernschießmaschinen als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umrüstbar und zum Schießen von Kernen der Kernschießmaschinen der folgenden Gruppe einsetzbar sein. Selbstverständlich könnte diese letzte Kernschießmaschine der jeweils vorangegangenen Gruppe auch als Zusatzmaschine zum Fertigen eines beliebigen Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine der gleichen Gruppe von Kernschießmaschinen dienen.In the concrete and within the framework of a particularly favorable utilization of the entire system, the last core shooter of a previous group of core shooters could be converted as an additional machine for manufacturing a core of any other core shooter and for shooting cores of the core shooters of the following group in the order of the packaging be applicable. Of course, this last core shooter of the preceding group could also serve as an additional machine for manufacturing any core of any other core shooter of the same group of core shooters.
Im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung könnte in der Reihenfolge der Paketierung gesehen auch die jeweils erste Kernschießmaschine einer jeweils nachfolgenden Gruppe von Kernschießmaschinen als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umrüstbar und zum Schießen von Kernen der Kernschießmaschine der jeweils vorangegangenen Gruppe einsetzbar sein. Auch diese als Zusatzmaschine dienende Kernschießmaschine könnte ohne weiteres auch zum Schießen von Kernen aus Kernschießmaschinen derselben Gruppe verwendet werden.In the context of an alternative embodiment, the first core shooter of a subsequent group of core shooters could also be converted as an additional machine for manufacturing a core of any other core shooter and used for shooting cores of the core shooter of the previous group in the order of the packaging. This core shooter, which serves as an additional machine, could also easily be used for shooting cores from core shooters of the same group.
Auch könnten die Kernschießmaschinen bei erfindungsgemäßer Vorkehrung einer zusätzlichen Kernschießmaschine - Zusatzmachine - derart ausgelegt sein, daß innerhalb jeder Gruppe von Kernschießmaschinen jede der Kernschießmaschinen als reguläre Kernschießmaschine oder als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umrüstbar und entsprechend einsetzbar ist. Letztendlich wäre hierdurch eine optimale Variabilität der gesamten Anlage
gegeben und könnte jede reguläre Kernschießmaschine sowohl der dort gewählten festen Anordnung als reguläre Kernschießmaschine dienen als auch als Zusatzmaschine und somit als "Springer" eingesetzt werden, wobei sämtliche Kernschießmaschinen ortsfest angeordnet sind. Die Springerfunktion ergibt sich demnach nicht aus einer ortsveränderlichen Anordnung der Kernschießmaschinen, sondern vielmehr aus einer veränderlichen Zuordnung der Werkzeuge, wodurch letztendlich jede der Kernschießmaschinen das Schießen eines jeden konkreten Kernes bewerkstelligen kann.The core shooters could be designed in accordance with the invention of an additional core shooter - additional machine - in such a way that within each group of core shooters each of the core shooters can be converted and used as a regular core shooter or as an additional machine for manufacturing a core of any other core shooter. Ultimately, this would be an optimal variability of the entire system given and could every regular core shooter serve both the fixed arrangement chosen there as a regular core shooter as well as an additional machine and thus be used as a "jumper", all core shooters being arranged in a fixed position. The jumper function therefore does not result from a portable arrangement of the core shooters, but rather from a variable assignment of the tools, whereby ultimately each of the core shooters can accomplish the shooting of each concrete core.
Des weiteren ist es denkbar, daß in funktionaler Hinsicht gesehen zwischen den Gruppen von Kernschießmaschinen, d.h. zwischen den Montagebändern, Lager zum Ein- und Ausschleusen einzelner Kerne und/oder bereits pakettierter oder zumindest teilpakettierter Kernpakete vorgesehen sind. Diese Lager - zwischen den Gruppen der Kernschießmaschinen bzw. zwischen den Montagebändern - könnten als Sicherheitspuffer oder zur anderweitigen Bearbeitung bzw. Verwendung der Kerne oder Kernpakete dienen.Furthermore, from a functional point of view, it is conceivable that between the groups of core shooters, i.e. are provided between the assembly lines, bearings for introducing and removing individual cores and / or core packages that have already been packaged or at least partially packaged. These bearings - between the groups of core shooters or between the assembly lines - could serve as a safety buffer or for other processing or use of the cores or core packages.
Weiter könnte den Kernschießmaschinen nach der Entnahmestation im Bereich vor dem Montageband, d.h. zwischen der Entnahmestation und dem Montageband, jeweils eine Entgratungsvorrichtung nachgeordnet sein. Nach Durchlaufen einer solchen Entgratungsvorrichtung könnte eine weitere Station zur Qualitätskontrolle vorgesehen sein, so daß eine Paketierung mit schadhaften Kernen wirksam vermieden wird. Im Falle der Erkennung eines schadhaften Kerns könnte die den schadhaften Kern schießende Kernschießmaschine zu Wartungszwecken stillgelegt werden. Der hier zur Kontinuität des Paketierungsprozesses erforderliche Kern könnte gemäß den voranstehenden Ausführungen von der Zusatzmaschine geschossen und dem Paketierungsprozeß zugeführt werden.Furthermore, the core shooters could be in the area in front of the assembly line after the removal station, i.e. a deburring device may be arranged between the removal station and the assembly line. After passing through such a deburring device, a further quality control station could be provided, so that packaging with defective cores is effectively avoided. In the event of a defective core being identified, the core shooter shooting the defective core could be shut down for maintenance purposes. The core required here for the continuity of the packaging process could be shot from the additional machine in accordance with the above statements and fed to the packaging process.
Des weiteren könnte vorzugsweise jeder Kernschießmaschine ein Roboter bzw. Manipulator mit mindestens einem Greifer zugeordnet sein, wobei der Roboter zur Entnahme, weiteren Handhabung und zur Paketierung oder Ablage der jeweils geschossenen Kerne dient.
Wie bereits zuvor erwähnt, könnte es sich bei den Kernschießmaschinen und somit auch bei der Zusatzmaschine um Maschinen mit Doppelbelegung zur gleichzeitigen Fertigung zweier Kerne handeln. Ebenso könnte als Kernschießmaschine eine Doppelmaschine vorgesehen sein, nämlich eine Maschine mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Schußköpfen, wobei dazu auch zwei unabhängige Sand- und Druckluftversorgungen je Kernschießmaschine vorgesehen sind. Zwei zu einer Gruppe zusammengefaßte, nebeneinander angeordneten Kernschießmaschinen könnten somit paarweise zum Schießen der gleichen Kerntypen dienen, wobei jede dieser Kernschießmaschinen eben zwei unterschiedliche Kerntypen schießen kann.Furthermore, each core shooting machine could preferably be assigned a robot or manipulator with at least one gripper, the robot being used for removal, further handling and for packaging or depositing the cores shot in each case. As already mentioned before, the core shooters and thus also the additional machine could be machines with double occupancy for the simultaneous production of two cores. Likewise, a double machine could be provided as the core shooter, namely a machine with two shot heads working independently of one another, two independent sand and compressed air supplies being provided for each core shooter. Two core shooters arranged in a group and arranged next to one another could thus be used in pairs to shoot the same core types, each of these core shooters being able to shoot two different core types.
Weiter ist es denkbar, an den Ablagestationen der Zusatzmaschinen Kameras zur Überwachung der Paletten bzw. Paketierungssituation vorzusehen. Insoweit könnte der jeweilige Zustand wirkungsvoll überwacht werden und könnte man ungeachtet der Paketierungssituation Paletten mehrfach im Förderkreis umlaufen lassen, bis die Paketierung vollendet ist. Insoweit könnte man beim Ausfallen einer Kernschießmaschine auf einen Werkzeugwechsel der Zusatzmaschine verzichten und könnte das unvollständige Kernpaket hinsichtlich des fehlenden Kerns mehrfach umlaufen lassen, bis die Komplettierung möglich ist.It is also conceivable to provide cameras for monitoring the pallets or packaging situation at the storage stations of the additional machines. In this respect, the respective status could be monitored effectively and, regardless of the packaging situation, pallets could be circulated several times in the funding group until the packaging was completed. In this respect, if a core shooter fails, a tool change of the additional machine could be dispensed with and the incomplete core package could be circulated several times with regard to the missing core until completion is possible.
Schließlich ist es auch denkbar, daß nicht nur an den Ablagestationen der Zusatzmaschine, sondern an den Ablagestationen sämtlicher Kernschießmaschinen Kameras zur Überwachung der Paletten bzw. der Paketierungssituation auf den Paletten vorgesehen sind. Insoweit wäre die Überwachung lückenlos und beträfe sämtliche Ablagestationen, wodurch zur Optimierung der Fertigung der Gesamtzustand der Anlage überwacht wird.Finally, it is also conceivable that cameras for monitoring the pallets or the packaging situation on the pallets are provided not only at the storage stations of the additional machine, but also at the storage stations of all core shooting machines. In this respect, the monitoring would be complete and would affect all filing stations, so that the overall condition of the system is monitored to optimize production.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete löst die voranstehende Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht durch die Merkmale des Patentanspruches 36. Danach ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete, wobei an mindestens zwei Kernschießmaschinen Kerne aus Formstoff geschossen und verfestigt, aus den Kernschießmaschinen entnommen, ggf. bearbeitet und gemeinsam mit einem Kernpaket komplettiert werden, und wobei die Kernschießmaschinen über ein Montageband gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle des Ausfalls oder der Wartung
einer der Kernschießmaschinen ein jeder der zur Paketierung erforderlichen Kerne über mindestens eine zusätzliche Kernschießmaschine - Zusatzmaschine - ersatzweise geschossen werden kann.The method according to the invention for the production of ready-to-cast masks or core packages solves the above task in procedural terms by the features of claim 36. According to this is a method according to the invention for the production of ready-to-cast masks or core packages, wherein at least two core shooting machines shot and solidified cores from molding material from the core shooting machines removed, possibly processed and completed together with a core package, and wherein the core shooters are coupled via an assembly line, characterized in that in the event of failure or maintenance one of the core shooters each of the cores required for packaging can be shot as a substitute via at least one additional core shooter - additional machine.
Die nachfolgenden vorteilhaften Merkmale betreffend das erfindungsgemäße Verfahren korrespondieren mit den voranstehend bereits erörterten Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The following advantageous features relating to the method according to the invention correspond to the features of the device according to the invention already discussed above.
So kann die Zusatzmaschine - Springer - ortsfest betrieben werden, wobei die mit der Zusatzmaschine geschossenen Kerne auf dem Montageband bzw. auf auf dem Montageband verfahrbaren Paletten abgelegt bzw. paketiert werden. Alternativ können die mit der Zusatzmaschine geschossenen Kerne auf einem weiteren Montageband - Zusatzband - bzw. auf auf dem Zusatzband verfahrbaren Paletten abgelegt werden, wobei das Zusatzband mit dem ersten Montageband kommuniziert.The auxiliary machine - jumper - can be operated in a stationary manner, the cores shot with the auxiliary machine being deposited or packaged on the assembly line or on pallets which can be moved on the assembly line. Alternatively, the cores shot with the additional machine can be placed on a further assembly belt - additional belt - or on pallets which can be moved on the additional belt, the additional belt communicating with the first assembly belt.
Sofern das Montageband zumindest im weitesten Sinne linear angeordnet ist, könnte das Zusatzband im wesentlichen parallel zu dem Montageband verlaufen.If the assembly line is arranged linearly at least in the broadest sense, the additional band could run essentially parallel to the assembly line.
Die Zusatzmaschine könnte vorzugsweise aus einem Werkzeuglager heraus mittels eines Roboters bzw. mittels eines Manipulators und/oder einer Fördereinrichtung mit Werkzeugen zur wahlweisen Herstellung eines jeden der zur Paketierung erforderlichen Kerne bestückt werden. Die auf dem Montageband abgelegten bzw. paketierten Kerne könnten aufgrund der Anordnung des Montagebandes mindestens zweimal den Bereich der jeweiligen Kernschießmaschinen passieren, wobei die Kerne auf dem Montageband über einen die Kernschießmaschinen passierenden offenen oder geschlossenen Förderkreis gefördert werden. Ebenso wäre es möglich, daß die Kerne auf dem Montageband in etwa mäanderförmig und dabei den Bereich der Kernschießmaschinen mindestens zweimal passierend gefördert werden.The additional machine could preferably be fitted out of a tool store by means of a robot or by means of a manipulator and / or a conveyor device with tools for the optional manufacture of each of the cores required for packaging. The cores deposited or packaged on the assembly line could pass the area of the respective core shooters at least twice due to the arrangement of the assembly line, the cores being conveyed on the assembly line via an open or closed conveyor circuit passing through the core shooters. It would also be possible for the cores on the assembly line to be conveyed in an approximately meandering manner and thereby to pass the area of the core shooters at least twice.
Sofern die Paletten in einen Paketierplatz und einen Ablageplatz geteilt sind, könnten die beiden Teile der Paletten unabhängig voneinander genutzt und ggf. gehandhabt werden.
Grundsätzlich können mindestens zwei Gruppen von Kernschießmaschinen über entsprechende Montagebänder aneinandergereiht sein, wobei die Kerne bzw. Kernpakete von einem Montageband zu dem anderen Montageband mittels an Übergabestationen positionierte Manipulatoren übergeben werden. In der Reihenfolge der Paketierung wird die jeweils letzte Kernschießmaschine einer jeweils vorangegangenen Gruppe als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umgerüstet und zum Schießen von Kernen der Kernschießmaschinen der folgenden Gruppe eingesetzt.If the pallets are divided into a packaging area and a storage area, the two parts of the pallets could be used independently of one another and possibly handled. In principle, at least two groups of core shooters can be strung together via corresponding assembly lines, the cores or core packages being transferred from one assembly line to the other assembly line by means of manipulators positioned at transfer stations. In the order of the packaging, the last core shooter of a previous group is converted as an additional machine for producing a core of any other core shooter and used for shooting cores of the core shooters of the following group.
Ebenso ist es möglich, daß in der Reihenfolge der Paketierung die jeweils erste Kernschießmaschine der jeweils nachfolgenden Gruppe als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umgerüstet und zum Schießen von Kernen der Kernschießmaschinen der jeweils vorangegangenen Gruppe eingesetzt wird. Schließlich kann innerhalb jeder Gruppe von Kernschießmaschinen jede der Kernschießmaschinen als reguläre Kernschießmaschine oder als Zusatzmaschine zum Fertigen eines Kerns einer beliebigen anderen Kernschießmaschine umgerüstet und entsprechend eingesetzt werden. In funktionaler Hinsicht werden zwischen den Gruppen von Kernschießmaschinen, d.h. zwischen den Montagebändern, einzelne Kerne und/oder bereits paketierte Kerne in Lager eingeschleust und aus Lagern ausgeschleust.It is also possible that the first core shooter of the following group is converted as a supplementary machine for manufacturing a core of any other core shooter and used for shooting cores of the core shooters of the previous group in the order of the packaging. Finally, within each group of core shooters, each of the core shooters can be converted as a regular core shooter or as an additional machine for producing a core of any other core shooter and used accordingly. In functional terms, between the groups of core shooters, i.e. between the assembly lines, individual cores and / or cores that have already been packaged are introduced into the bearings and removed from the bearings.
Die Kerne können nach der Entnahme im Bereich vor dem Montageband entgratet werden, wobei die Kerne nach der Entnahme, vorzugsweise nach der Entgratung, vor dem Montageband hinsichtlich der Qualität kontrolliert werden. Vorzugsweise jeder Kernschießmaschine ist ein Roboter bzw. Manipulator mit mindestens einem Greifer zugeordnet, wobei mit dem Roboter die geschossenen Kerne entnommen, gehandhabt, paketiert oder abgelegt werden.After removal, the cores can be deburred in the area in front of the assembly line, the quality of the cores being checked after removal, preferably after deburring, before the assembly line. A robot or manipulator with at least one gripper is preferably assigned to each core shooting machine, the shot cores being removed, handled, packaged or deposited with the robot.
Zur besseren Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzepts und zur Abschätzung der Vor- und Nachteile verglichen mit der konventionellen Fertigung gemäß Stand der Technik wird folgender Bedarfsfall herangezogen, der dem eingangs genannten Beispiel entspricht:
Benötigte Kernpakete pro Jahr: 400.000To better illustrate the concept according to the invention and to estimate the advantages and disadvantages compared to conventional production according to the prior art, the following need is used, which corresponds to the example mentioned at the beginning: Core packages required per year: 400,000
Anzahl der Wochen pro Jahr: 48Number of weeks per year: 48
Anzahl der Schichten pro Tag: 3Number of shifts per day: 3
Konventionelles Konzept:Conventional concept:
In Reihe aufgebaute Kernschießmaschinen ohne Puffer und über ein Montageband starr gekoppelt.Core shooters built in series without buffers and rigidly coupled via an assembly line.
Anzahl der Maschinen: 8Number of machines: 8
Taktzeit der Maschine: 45 sCycle time of the machine: 45 s
Garantierte Verfügbarkeit: 85%Guaranteed availability: 85%
Bedingt durch Wartung (Reinigung und Instandhaltung): Anzahl der Arbeitstage pro Woche: 6Due to maintenance (cleaning and upkeep): Number of working days per week: 6
Anzahl der Arbeitsstunden pro Tag: 23 d.h.: 48 x 6 x 23 = 6.624 h/JahrNumber of working hours per day: 23 i.e. 48 x 6 x 23 = 6,624 h / year
Gesamtstillstand pro Tag ( [Woche]: 7,23 h [50,7 h]Total downtime per day ([week]: 7.23 h [50.7 h]
Ausfallzeit: 2,95 h [20,7 h] 23 h x (1 -0,85%) = 3,45 h x 6 = 20,7 / 7 = 2,95 hDowntime: 2.95 h [20.7 h] 23 h x (1 -0.85%) = 3.45 h x 6 = 20.7 / 7 = 2.95 h
Wartungszeit: 4,28 h [30 h] 24 h + 6 x (24 h - 23 h ) = 30 h / 7 = 4,28 hMaintenance time: 4.28 h [30 h] 24 h + 6 x (24 h - 23 h) = 30 h / 7 = 4.28 h
Erfindungsgemäßes Konzept "7 x 24":Concept "7 x 24" according to the invention:
Wenn man 3,4 MC (Kernschießmaschienen) berechnet, aber 4 MC einsetzen muß, bzw. 8 MC benötigt, aber 9 MC einsetzt, kann man diese Überkapazitäten dazu benutzen, um entweder 7 Tage 24 Stunden, d.h. rund um die Uhr, zu produzieren oder um die Verfügbarkeit zu steigern. Hierzu muß man den entsprechenden Wartungsplan auslegen und die technischen Randbedingungen sicherstellen. Als technische Lösungen sind unter anderem Kreuzmontage, der mehrfache Werkzeugwechsel und die zuvor angesprochene Doppel-Palette zu erwähnen.If you calculate 3.4 MC (core shooters), but you have to use 4 MC, or you need 8 MC, but you use 9 MC, you can use this overcapacity to either 7 days 24 hours, i.e. around the clock, to produce or to increase availability. For this you have to design the corresponding maintenance plan and ensure the technical boundary conditions. Technical solutions include cross assembly, multiple tool changes and the double pallet mentioned above.
Bei in Reihe aufgebauten Kernschießmaschinen zuzüglich einer Zusatzmaschine (Springer) und bei dreigeteiltem Montageband und zwei Kernlagern ergibt sich die Situation im Vergleich zur konventionellen Fertigung wie folgt:
In the case of core shooters built in series plus an additional machine (Springer) and with a three-part assembly line and two core bearings, the situation compared to conventional production is as follows:
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Anzahl der Maschinen: 8+1 Taktzeit der Maschine: 45 s Garantierte Verfügbarkeit: 85%Number of machines: 8 + 1 Cycle time of the machine: 45 s Guaranteed availability: 85%
Bedingt durch Wartung (Reinigung und Instandhaltung): Anzahl der Arbeitstage pro Woche: 7Due to maintenance (cleaning and upkeep): Number of working days per week: 7
Anzahl der Arbeitsstunden pro Tag: 24 d.h.: 48 x 7 x 24 = 8.064 h/JahrNumber of hours worked per day: 24 i.e. 48 x 7 x 24 = 8,064 h / year
Benötigte Produktionszeit pro Tag (0) [Woche]: 14,9 h [104,34 h] Eff.Prod.std. bei der konventionellen Planung: 24 h - 7,23 h = 16,77 h / Tag und MC 16,77 h x 8 MC / 9 MC = 14,9 x 7 = 104,34 hRequired production time per day (0) [week]: 14.9 h [104.34 h] Eff.Prod.std. with conventional planning: 24 h - 7.23 h = 16.77 h / day and MC 16.77 h x 8 MC / 9 MC = 14.9 x 7 = 104.34 h
Gesamtstillstandzeit pro Tag (0) [Woche]: 9,1 h [63,7 h] 24 - 14,9 = 9,1 x 7 = 63,7 h Ausfallzeit: 2,63 h [18,4 h] (14,9 / 85%) - 14,9 = 2,63 x 7 = 18,4 hTotal downtime per day (0) [week]: 9.1 h [63.7 h] 24 - 14.9 = 9.1 x 7 = 63.7 h downtime: 2.63 h [18.4 h] (14 , 9/85%) - 14.9 = 2.63 x 7 = 18.4 h
Wartungszeit: 6,47 h [45,29 h] 9,1 h - 2,63 h = 6,47 x 7 = 45,29 hMaintenance time: 6.47 h [45.29 h] 9.1 h - 2.63 h = 6.47 x 7 = 45.29 h
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Hinzu kommen noch folgende Vorteile:There are also the following advantages:
Durch Teilung des Montagebandes ist es möglich, Teilpakete zu fertigen.By dividing the assembly line, it is possible to manufacture partial packages.
Geht man von einer Gesamtwartung von 6 Stunden pro Maschine und Woche aus, benötigt man bei konventioneller Planung sechs Wartungsteams (zwei Wartungsteams pro Schicht), um innerhalb eines Tages die Wartung, Reinigung und Instandhaltung durchzuführen. Da das Wartungsteam nur an einem Tag ausgelastet ist, ist es notwendig, einen Teil dieser Aufgaben extern zu vergeben.Assuming a total maintenance of 6 hours per machine and week, with conventional planning you need six maintenance teams (two maintenance teams per shift) to carry out the maintenance, cleaning and repair within one day. Since the maintenance team is only busy in one day, it is necessary to outsource some of these tasks.
Bei dem zuvor erörterten Konzept "7x24" dagegen ist nur ein Team notwendig, das die Wartungsarbeiten verteilt in der Woche erledigen kann. Dies kann intern durch geschultes Personal erledigt werden. Der Wartungsplan könnte sich wie folgt ergeben:With the previously discussed "7x24" concept, on the other hand, only one team is required, which can do the maintenance work distributed over the week. This can be done internally by trained personnel. The maintenance schedule could be as follows:
Alle 54 Stunden wird die Maschine für sechs Stunden gewartet.The machine is serviced for six hours every 54 hours.
Jede Woche erfolgt eine Wartung für sechs Stunden, und zwar ohne Nachtschicht und Wochenend-Arbeiten.Maintenance is carried out for six hours every week, without a night shift or weekend work.
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Mit anderen Worten: Geht man von 3 x 6 Stunden Wartung pro Maschine und Woche aus, d.h. von 18 Stunden pro Woche, bleiben immer noch 63,7 - 18 = 45,7 Stunden als Reserve.In other words: Assuming 3 x 6 hours of maintenance per machine and week, i.e. of 18 hours a week, 63.7 - 18 = 45.7 hours still remain as a reserve.
X: ReserveX: Reserve
Bei einer Reserve weitaus größer als 168 h / Woche - 18 h Woche = 150 h / Woche, wiederum größer als 45,7 / 150 sind Ausfallzeiten bis zu 30% (d.h. 70% Verfügbarkeit) auffangbar.With a reserve far greater than 168 h / week - 18 h week = 150 h / week, again greater than 45.7 / 150, downtimes of up to 30% (i.e. 70% availability) can be absorbed.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now various possibilities for advantageously designing and developing the teaching of the present invention. For this purpose, reference is made to the patent claims on the one hand and to the following explanation of two exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing. In connection with the explanation of the preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing, generally preferred refinements and developments of the teaching are also explained. In the drawing shows
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine erste Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Kernpakete, wobei dort insgesamt drei Montagebänder vorgesehen sind,
- 17 -1 is a schematic representation of a first arrangement of a device according to the invention for producing core packages ready for casting, a total of three assembly lines being provided there, - 17 -
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Kernpakete, wobei dort ebenfalls drei Montagebänder angeordnet sind und wobei das mittlere Montageband in etwa mäanderförmig verläuft undFig. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of an apparatus according to the invention for the production of ready-to-cast core packages, three assembly strips also being arranged there and the central assembly strip being approximately meandering and
Fig. 3 in einer schematischen Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Kernpakete, wobei dort ein einziges Montageband mit geschlossenem Förderkreis und zwei gegenüberliegenden Förderstrecken sowie einer zentral angeordneten Zusatzmaschine vorgesehen ist.Fig. 3 is a schematic representation of a third embodiment of a device according to the invention for the production of cast core packages, wherein there is a single assembly line with a closed conveyor circuit and two opposite conveyor lines and a centrally located auxiliary machine.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung - jeweils für sich - ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete, mit einer der Anzahl der zur Paketierung erforderlichen unterschiedlichen Kerne entsprechenden Anzahl an Kernschießmaschinen 1 , die im einzelnen mit den Buchstaben A-H gekennzeichnet sind. Des weiteren sind jeweils drei Montagebänder 2, 3, 4 vorgesehen.1 and 2 show in a schematic representation - each in itself - an embodiment of an apparatus according to the invention for the production of ready-to-cast masks or core packages, with a number of core shooters 1 corresponding to the number of different cores required for packaging, which in detail with the letters AH Marked are. Furthermore, three assembly lines 2, 3, 4 are provided.
Erfindungsgemäß ist mindestens eine zusätzliche Kernschießmaschine - eine dort als Springer KSM bezeichnete Zusatzmaschine 5 - zur ersatzweisen Fertigung eines jeden der zur Paketierung erforderlichen Kerne vorgesehen.According to the invention, at least one additional core shooting machine - an additional machine 5 designated there as Springer KSM - is provided for the replacement production of each of the cores required for packaging.
Neben der Zusatzmaschine 5 weist die Vorrichtung den Kernschießmaschinen 1 , 5 zugeordnete Entnahmestationen 6, ebenfalls den Kernschießmaschinen 1, 5 zugeordnete Entgratungsvorrichtungen 7 sowie entsprechend zugeordnete Qualitätskontrollen 8 auf. Des weiteren sind den Kernschießmaschinen 1 , 5 Roboter 9 und diesen wiederum Greifer 10 zugeordnet.In addition to the additional machine 5, the device has removal stations 6 assigned to the core shooters 1, 5, deburring devices 7 also assigned to the core shooters 1, 5, and correspondingly assigned quality controls 8. Furthermore, the core shooters 1, 5, robots 9 and these in turn are assigned to grippers 10.
Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Montagebänder 2, 3 und 4 jeweils geschlossene Förderkreise. Die Montagebänder 2, 3 und 4 weisen zur Ablage der Kerne bzw. zur Paketierung dienende Paletten 11 auf, die als Doppelpaletten ausgeführt sind. Genauer gesagt umfassen die Paletten 11 einen zur Pa-
- 18According to the embodiment shown in FIG. 1, the assembly belts 2, 3 and 4 each form closed conveyor circles. The assembly lines 2, 3 and 4 have pallets 11 for storing the cores or for packaging, which are designed as double pallets. More specifically, the pallets 11 include a pallet - 18th
ketierung der Kerne dienenden Paketierplatz 12 und eine zur Ablage eines separaten Kerns dienenden Ablageplatz 13.chaining of the core-serving packaging station 12 and a storage space 13 serving to store a separate core.
Des weiteren ist in den Figuren angedeutet, daß im Bereich zwischen den Montagebändern 2, 3 und 4 Übergabestationen 14 mit zur Übergabe dienenden Manipulatoren bzw. Robotern 15 vorgesehen sind.Furthermore, it is indicated in the figures that transfer stations 14 with transfer manipulators or robots 15 are provided in the area between the assembly lines 2, 3 and 4.
Die Figuren zeigen des weiteren, daß den Montagebändern 2, 3 und 4 an den Übergabestationen 14 Materialpuffer 16 zugeordnet sind, in die Ersatzkerne ablegbar und aus denen Ersatzkerne zur Zuführung zu dem Paketierungsprozeß entnehmbar sind.The figures further show that material buffers 16 are assigned to the assembly lines 2, 3 and 4 at the transfer stations 14, can be deposited in the replacement cores and from which replacement cores can be removed for feeding to the packaging process.
Der Arbeitsablauf der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung ist der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen, wobei die Kernschießmaschinen mit der Buchstabengruppe KSM abgekürzt sind.The work flow of the device shown schematically in FIG. 1 is shown in the table below, the core shooters being abbreviated with the letter group KSM.
Wird danach bspw. die Kernschießmaschine A gewartet, übernimmt die Zusatzmaschine X das Schießen des Kerns A, der durch den Roboter RX auf dem ersten Montageband abgelegt bzw. dort paketiert wird. Die Kernschießmaschine F schießt den Kern F, der durch den Roboter RF entsprechend paketiert wird. Roboter RA ist dabei außer Betrieb.If, for example, the core shooter A is serviced afterwards, the additional machine X takes over the shooting of the core A, which is deposited by the robot RX on the first assembly line or packaged there. The core shooter F shoots the core F, which is packaged accordingly by the robot RF. Robot RA is out of operation.
Wird nun Kernschießmaschine B gewartet, so wird der Kern B durch die Zusatzmaschine X geschossen und mittels dem Roboter RX auf dem ersten Montageband ab-
- 19 -If core shooting machine B is now serviced, core B is shot by auxiliary machine X and is removed on the first assembly line by robot RX. - 19 -
gelegt. Kernschießmaschine F fertigt nach wie vor den Kern F, wobei Roboter RX zur Ablage des Kerns und Roboter RB zur Paketierung des Kerns - auf den bereits abgelegten Kern A - dienen.placed. Core shooter F continues to manufacture core F, with robots RX serving to deposit the core and robots RB to package the core - onto core A which has already been deposited.
Wird die Kernschießmaschine C gewartet, so schießt die Zusatzmaschine X den Kern C, der auf dem ersten Montageband durch den Roboter RX abgelegt wird. Kernschießmaschine F schießt nach wie vor Kern F, wobei Roboter RC zur Paketierung des Kerns C dient, usw..If the core shooter C is serviced, the auxiliary machine X shoots the core C, which is deposited on the first assembly line by the robot RX. Core shooter F still shoots core F, with robot RC serving to package core C, etc.
Wird nun Kernschießmaschine F gewartet, so wird Kern F durch die Zusatzmaschine X gefertigt, wobei Roboter RX zur Ablage des Kerns F dient. Roboter RF dient dann zur Paketierung des Kerns F, usw..If core shooting machine F is now maintained, core F is manufactured by additional machine X, robot RX serving to deposit core F. Robot RF is then used to package the core F, etc.
Dabei ist äußerst wichtig, daß die Reihenfolge eingehalten wird, da ansonsten nur eine 50%-ige Ausbringung erreicht wird,It is extremely important that the order is followed, otherwise only a 50% output is achieved,
a) bis zu KSM-Anzahl/2 WZW (Werkzeugwechsel) b) Kreuzmontage: z.B.: RX paketiert auf der Montageplatz (n) falls C gewartet wird. c) Doppel-Palette mit Ablageplatz für Kerne (s.o.) > nur max. 2 WZWa) up to KSM number / 2 tool changers (tool change) b) cross assembly: e.g .: RX packaged on the assembly site (s) if C is serviced. c) Double pallet with storage space for cores (see above)> only max. 2 TO
Entsprechend verhält es sich mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung, wobei dort Montageband 2 in etwa mäanderförmig als offener Montagekreis angeordnet ist. Entsprechend ergibt sich dort ein gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel geänderter Arbeitsablauf, und zwar gemäß nachfolgender Tabelle, die für sich gesehen selbstredend ist, so daß eine weiterreichende Erörterung im Hinblick auf die beispielhafte Erörterung des Arbeitsablaufes gemäß der Vorrichtung aus Fig. 1 nicht erforderlich ist.The situation is similar with the device shown in FIG. 2, where assembly tape 2 is arranged approximately in a meandering shape as an open assembly circle. Correspondingly, there is a modified workflow compared to the embodiment shown in FIG. 1, specifically according to the following table, which is self-evident in itself, so that a more extensive discussion with regard to the exemplary discussion of the workflow according to the device from FIG. 1 is not is required.
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1. Die Reihenfolge ist wichtig.1. The order is important.
2. Anzahl der Paletten n und Buffer-Kapazität N muß an die Daten von VAW angepaßt werden.2. Number of pallets n and buffer capacity N must be adapted to the VAW data.
3. Springer KSM X muß universell sein. D.h. HVA mit Losteilvorrichtungen.3. Springer KSM X must be universal. That HVA with loose parts.
Weitere Ausführungen zu den voranstehend tabellarisch dargestellten Arbeitsabläufen erübrigen sich unter Hinweis auf die allgemeine Beschreibung einerseits und die Patentansprüche andererseits, zumal diese Arbeitsabläufe einerseits aus den konstruktiven Merkmalen und andererseits aus den das erfindungsgemäße Verfahren betreffenden Merkmalen resultieren.Further explanations of the above-described work processes are unnecessary with reference to the general description on the one hand and the claims on the other hand, especially since these work processes result on the one hand from the design features and on the other hand from the features relating to the method according to the invention.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gießfertiger Marken oder Kernpakete, wobei dort das Montageband 2 im Sinne eines geschlossenen Förderkreises ausgebildet ist. Dieser Förderkreis ist durch zwei parallel zueinander verlaufende, miteinander verbundene Förderstrecken 17 gebildet. Die beiden Förderstrecken 17 verlaufen auf derselben Ebene, wobei diese Anordnung der schematischen Darstellung nicht entnehmbar ist.3 shows a further exemplary embodiment of a device according to the invention for producing ready-to-cast brands or core packages, the assembly line 2 being designed there in the sense of a closed conveyor circuit. This conveyor circuit is formed by two mutually connected, interconnected conveyor sections 17. The two conveyor lines 17 run on the same level, and this arrangement cannot be seen in the schematic illustration.
Die Kernschießmaschinen 1 sind beidseits der beiden Förderstrecken 17 angeordnet, wobei bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel eine symmetrische Anordnung vorliegt.The core shooters 1 are arranged on both sides of the two conveyor lines 17, a symmetrical arrangement being present in the embodiment chosen here.
Fig. 3 läßt des weiteren erkennen, daß die Kernschießmaschinen 1 in Gruppen zu je zwei Kernschießmaschinen 1 örtlich zusammengefaßt sind. Dabei sind die Kernschießmaschinen 1 sowie die Zusatzmaschine 5 außerhalb des Förderkreises angeordnet, wobei die Kerne von den Kernschießmaschinen 1 und der Zusatzmaschine 5 über eine nicht gezeigte Fördereinrichtung bzw. über Manipulatoren 18 zu den jeweiligen Ablagestationen 19 verbracht werden.Fig. 3 also reveals that the core shooters 1 are locally grouped into groups of two core shooters 1. The core shooters 1 and the auxiliary machine 5 are arranged outside the conveyor circuit, the cores being transported from the core shooters 1 and the auxiliary machine 5 to the respective storage stations 19 via a conveyor device (not shown) or manipulators 18.
Die Zusatzmaschine 5 ist in funktionaler Hinsicht etwa mittig am Montageband angeordnet. Wie bereits zuvor erwähnt, werden die von der Zusatzmaschine 5 entnommenen Kerne mittels des Manipulators 18 an die vorgegebenen Ablagestationen 19 verbracht, nämlich dort auf in Fig. 3 nicht gezeigte Paletten des Montagebandes 2 abgelegt.
- 21 -In functional terms, the auxiliary machine 5 is arranged approximately centrally on the assembly line. As already mentioned above, the cores removed from the additional machine 5 are brought by means of the manipulator 18 to the predetermined depositing stations 19, namely deposited there on pallets of the assembly line 2, not shown in FIG. 3. - 21 -
Fig. 3 läßt des weiteren erkennen, daß der Manipulator 18 sowohl unmittelbar auf das Montageband 2 bzw. auf dort vorliegende Paletten sowie auch über das Montageband 2 hinweg auf dem gegenüberliegenden Teil des Montagebandes 2 bzw. auf der gegenüberliegenden Förderstrecke 17 und somit auf dort vorliegende Paletten Kerne kann. Jedenfalls sind die Kerne in Förderrichtung des Montagebandes 2 gesehen vor oder nach einer Kernschießmaschine 1 oder einer Gruppe von Kernschießmaschinen 1 in der jeweiligen Ablagestation 19 auf das Montageband 2 bzw. auf die Paletten ablegbar. Für das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist jedenfalls wesentlich, daß jeweils zwei Kernschießmaschinen zu einer Gruppe von Kernschießmaschinen zusammengefaßt sind. Dadurch ist es möglich, daß die Zusatzmaschine 5 einen enormen Aktionsradius erhält, nämlich auf das Montageband 2 Kerne für insgesamt vier Gruppen von Kernschießmaschinen a jeweils zwei Kernschießmaschinen ablegen kann, ohne dabei den Standort zu verlassen. Letztendlich wird seitens der Zusatzmaschine 5 viermal an vier Ablagestationen abgelegt, wobei dadurch Ersatzkerne für insgesamt acht Kernschießmaschinen und somit acht unterschiedliche Kerne ersatzweise bereitstellbar sind. In Fig. 3 ist des weiteren angedeutet, daß die paarweise zu Gruppen zusammengefaßten Kernschießmaschinen 1 je zwei unterschiedliche Kerne fertigen, nämlich die Kerne a/b, c/d, e/f und g/h. Dazu ist jede Kernschießmaschine mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Schußköpfen mit separater Druckluft- und Sandversorgung ausgestattet, wobei hinsichtlich einer solchen Doppelmaschine auf die DE 40 33 887 C2 verwiesen wird. Letztendlich dienen jeweils zwei nebeneinander angeordnete Kernschießmaschinen 1 zum paarweisen Schießen der jeweils gleichen Kerntippen gemäß voranstehender Erläuterung.Fig. 3 also reveals that the manipulator 18 both directly on the assembly line 2 or on the pallets present there and also over the assembly line 2 on the opposite part of the assembly line 2 or on the opposite conveyor line 17 and thus present there Pallet cores can. In any case, the cores can be seen in the conveying direction of the assembly line 2 before or after a core shooter 1 or a group of core shooters 1 in the respective storage station 19 on the assembly line 2 or on the pallets. In any case, it is essential for the exemplary embodiment shown in FIG. 3 that two core shooters are combined to form a group of core shooters. This makes it possible for the additional machine 5 to have an enormous radius of action, namely that two cores for a total of four groups of core shooters can each place two core shooters on the assembly line without leaving the site. Ultimately, the auxiliary machine 5 stores four times at four storage stations, whereby replacement cores for a total of eight core shooters and thus eight different cores can be provided as replacements. In Fig. 3 it is further indicated that the core shooters 1, which are combined in pairs, each produce two different cores, namely the cores a / b, c / d, e / f and g / h. For this purpose, each core shooter is equipped with two shot heads working independently of one another with a separate compressed air and sand supply, reference being made to DE 40 33 887 C2 with regard to such a double machine. Ultimately, two core shooters 1 arranged next to each other are used to shoot the same core tips in pairs, as explained above.
Schließlich ist in Fig. 3 angedeutet, daß sowohl an den Ablagestationen 19 der Zusatzmaschine 6 als auch an den Ablagestationen 19 der Kernschießmaschinen 1 Kameras 20 zur Überwachung der Paletten bzw. der Paketierungssituation vorgesehen sind. Insoweit wird auf die Ausführungen im allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.Finally, it is indicated in FIG. 3 that cameras 20 for monitoring the pallets or the packaging situation are provided both at the storage stations 19 of the auxiliary machine 6 and at the storage stations 19 of the core shooters 1. In this regard, reference is made to the statements in the general part of the description.
Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, daß die zuvor erörterten Ausführungsbeispiele lediglich der Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
In conclusion, it should be particularly pointed out that the previously discussed exemplary embodiments serve only to discuss the claimed teaching, but do not restrict it to the exemplary embodiments.