EP1626830A1

EP1626830A1 - Production line and method for the continuous production of cast parts from a molten metal, in particular a molten light alloy

Info

Publication number: EP1626830A1
Application number: EP04820597A
Authority: EP
Inventors: Herbert Smetan
Original assignee: Hydro Aluminium Alucast GmbH
Current assignee: Nemak Dillingen GmbH
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: PL1626830T3; EP1626830B1; DE502004000896D1; RU2006104714A; JP2007514549A; CA2528474A1; AU2004305239A1; US20070169912A1; MXPA06000096A; US7588070B2; ES2268667T3; DE20320923U1; BRPI0414936A; WO2005061156A1; ATE331582T1; CN1822912A; ZA200510103B; WO2005061156A8; DE10360694B3

Abstract

The invention relates to a production line for the continuous production of cast parts (M) from a molten metal, in particular a molten light alloy. Said line comprises several functional units including a core production unit (2) for producing cast cores, a mould assembly unit (3) for mounting casting moulds (G) that are configured as core packets, a casting unit for casting the molten metal into the casting moulds (G), a cooling unit (5a) for cooling the molten metal that is contained in the respective casting moulds (G) and a demoulding unit (5b) for removing the casting mould (G) from the cast part (M), during which process the mould is destroyed. A production line of this type permits the economic and flexible production of heavy-duty cast parts with complex forms, in particular motor blocks. To achieve this, the successive continuous functional units (2 5b) are directly interconnected by a respective transport unit (12,19) and the rate at which the production line (1) ejects the finished cast parts (M) depends on the rate at which the core manufacture unit (2) delivers the cast cores it has produced.

Description

Fertigungslinie und Verfahren zum im kontinuierlichen Production line and process in continuous

Durchlauf erfolgenden Herstellen von Gussteilen aus einer metallischen Schmelze, insbesondere einer LeichtmetallschmelzeContinuous production of castings from a metallic melt, in particular a light metal melt

Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie zum im kontinuierlichen Durchlauf erfolgenden Herstellen von Gussteilen aus einer metallischen Schmelze, insbesondere^' einer Leichtmetallschmelze, mit mehrerenThe invention relates to a production line for taking place in the continuous flow production of cast parts from a metal melt, in particular ^'of a light metal melt, having a plurality of

Funktionseinheiten, unter denen sich eine Kernschieß- und Aushärteeinheit zum Fertigen von Gießkernen, eine Formmontageeinheit zur Montage von als Kernpakete ausgebildeten Gießformen, eine Gießeinheit zum Abgießen der Metallschmelze in die Gießformen, eine Abkühleinheit zum Erstarren der in der Gießform enthaltenen Metallschmelze, eine Abkühleinheit zum Abschrecken im Sinne einer Wärmebehandlung und eine Entformungseinheit zum frühzeitigen zerstörenden Entfernen der Gießform von dem Gussteil befinden.Functional units including a core shooting and curing unit for manufacturing cores, a mold mounting unit for mounting molds formed as core packs, a pouring unit for pouring the molten metal into the molds, a cooling unit for solidifying the molten metal contained in the mold, a cooling unit for quenching in terms of heat treatment and demoulding unit for early destructive removal of the mold from the casting.

Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum im kontinuierlichen Durchlauf erfolgenden Herstellen von Gussteilen aus einer Metallschmelze, bei dem zunächst Gießkerne erzeugt und dann aus den Gießkernen eine als Kernpaket ausgebildete Gießform gebaut wird. In diese Gießform wird die Metallschmelze gegossen. Anschließend wird die in der Gießform enthaltene Schmelze zumindest solange kontrolliert abgekühlt, bis das Gussteil zu einer ausreichenden Formhaltigkeit erstarrt ist. Daraufhin kann die Entformung des Gussteils beginnen, bei der die Gießform zerstört wird. Die Wärmebehandlung des Gussteiles erfolgt direkt aus der Gießhitze durch Abschrecken.The invention likewise relates to a method for continuously casting castings from a molten metal, in which casting cores are first produced and then a casting mold designed as a core package is built from the casting cores. In this mold, the molten metal is poured. Subsequently, the melt contained in the mold is cooled controlled at least until the casting is solidified to a sufficient dimensional stability. Thereupon can start demolding the casting, which destroys the mold. The heat treatment of the casting is done directly from the casting heat by quenching.

Fertigungslinien und Verfahren der voranstehend angegebenen Art werden üblicherweise bei der großtechnischen Serienfertigung von Gussteilen eingesetzt. So betreibt die Anmelderin beispielsweise eine Fertigungslinie, mit der in der beschriebenen Weise in einem automatisierten Ablauf Motorblöcke in großen Stückzahlen gegossen werden. In der bekannten Fertigungslinie ist dazu eine Anzahl von Kernschießmaschinen miteinander linear verkettet. Die Anzahl der dazu notwendigen Kernschießmaschinen entspricht dem jeweils zur Verfügung stehenden Werkzeugsatz für ein komplettes Kernpaket eines bestimmten Motorblocktyps.Production lines and methods of the type mentioned above are usually used in large-scale series production of castings. For example, the applicant operates a production line with which motor blocks are cast in large quantities in the manner described in an automated process. In the known production line, a number of core shooting machines are linearly linked with each other. The number of core shooting machines necessary for this corresponds to the respectively available tool set for a complete core package of a specific type of engine block.

Die geschossenen und fertig ausgehärteten Kerne werden über Entnahmepaletten entnommen und auf einem parallel zu den Kernschießmaschinen aufgestellten Montageband nacheinander zu einem Kernpaket montiert. Um die Wirtschaftlichkeit einer solchen Fertigungslinie zu gewährleisten, müssen Taktzeiten kleiner 60 Sekunden mit einem entsprechen Automatisierungsaufwand eingehalten werden.The shot and completely hardened cores are removed via removal pallets and successively mounted on a parallel to the core shooter assembly line to a core package. To ensure the cost-effectiveness of such a production line, cycle times of less than 60 seconds must be maintained with a corresponding level of automation.

Als Formstoff für die Herstellung der Kerne wird in der bekannten Fertigungslinie ein aus einem bekannten organischen Binder und einem ebenso konventionellen Formsand gemischter Formstoff eingesetzt. Dieser Formstoff wird im so genannten „Cold-Box-Verfahren" verfestigt, bei dem durch Begasung mit einem Reaktionsgas die Aushärtung des organischen Binders bewirkt wird. Die fertigen Gießkerne werden zu den Gießformen montiert, in einem Speicher zum Ausgasen zwischengelagert und anschließend in der Gießeinheit mechanisch zusammengespannt und abgegossen.As molding material for the production of the cores, a molding material mixed from a known organic binder and a likewise conventional molding sand is used in the known production line. This molding material is solidified in the so-called "cold-box process", in which by gassing with a reaction gas, the curing of the organic binder is effected finished cores are mounted to the molds, stored in a storage facility for outgassing and then mechanically clamped together in the casting unit and poured.

Nach dem Vergießen der Metallschmelze wird die jeweilige Gießform in eine Erstarrungsposition gebracht von der ausgehend sie gussteilspezifisch in verspanntem Zustand für eine Zeit größer 15 Minuten eine Kühlstrecke durchlaufen. Nach der Erstarrung werden die Gießformen auf Paletten geladen und in einen Wärmebehandlungsofen gefahren. In diesem Ofen werden die Gussteile (Motorblöcke) in einem mehrere Stunden dauernden Prozess thermisch entsandtet und lösungsgeglüht.After pouring the molten metal, the respective casting mold is brought into a solidification position, starting from which, depending on the casting, it passes through a cooling section for a time greater than 15 minutes in the clamped state. After solidification, the molds are loaded on pallets and driven into a heat treatment furnace. In this furnace, the castings (engine blocks) are thermally sanded and solution annealed in a process lasting several hours.

Bei der thermischen Entsandung wird der organische Binder der Gießformen- bei Temperaturen im Gussteil knapp unter Solidustemperatur der eingesetzten Legierung zersetzt, so dass die Sandform in grobe Bruchstücke zerfällt. Durch weitere Beheizung, mechanische Fördereinrichtung und Siebe und den Einsatz aufwendiger Sandkühler und Bunker wird der Kernmacherei dann wieder feinkörniger Recycling- Sand zugeführt. Aufgrund des langwierigen, thermischen Prozesses sind große Mengen an Sand und lange Förderwege notwendig.During thermal desanding, the organic binder of the casting molds is decomposed at temperatures in the casting just below the solidus temperature of the alloy used, so that the sand mold breaks up into coarse fragments. By further heating, mechanical conveyor and screens and the use of elaborate sand coolers and bunkers Kernmacherei is then fed back to fine-grained recycled sand. Due to the lengthy, thermal process, large quantities of sand and long transport routes are necessary.

Aus der DE 40 15 112 C2 ist ferner eine automatisierte Gießereinanlage bekannt, wobei mehrere Funktionseinheiten vorgesehen sind, die durch Zwischenförderer zu einer Produktionslinie verbunden sind.From DE 40 15 112 C2 an automated foundry plant is also known, wherein a plurality of functional units are provided, which are connected by intermediate conveyor to a production line.

Bekannte Fertigungslinien der voranstehend beschriebenen Art ermöglichen es zwar, Motorblöcke in hohen Stückzahlen kosteneffektiv herzustellen. Dem stehen jedoch betriebliche Nachteile entgegen, die sich insbesondere bemerkbar machen, wenn kleinere Stückzahlen hergestellt werden sollen oder die Modelle der zu gießenden Teile häufig wechseln. So ist ein hoher, durch eine Anzahl von Maschinen und Werkzeugen verursachter technischer Aufwand für die Kernfertigung erforderlich. Die große Anzahl komplexer Maschineneinheiten mit dem Zwang Taktzeiten kleiner 60 Sekunden zu fahren bringt bei einem Werkzeugwechsel, der in Folge eines Modellwechsels erforderlich wird, lange Rüstzeiten und aufwändige Montagearbeiten mit sich, die wiederum Verfügbarkeitsverluste verursachen. Diese Verluste bedingen eine geringe Flexibilität der bekannten Fertigungslinie, da einer schnellen Anpassung an geänderte Betriebbedingungen oder Modelltypen hohe Rüstkosten und bei neuen Produkten zusätzliche Investitionskosten entgegenstehen. Für jedes Produkt müssen alle Einrichtungen auf die Realisierbarkeit einer kurzen Taktzeit ausgelegt werden.Known production lines of the type described above make it possible to produce motor blocks cost-effectively in large quantities. However, this is offset by operational disadvantages, in particular make noticeable if smaller quantities are to be produced or the models of the parts to be cast change frequently. Thus, a high, caused by a number of machines and tools technical effort for the core production is required. The large number of complex machine units with the need to drive cycle times of less than 60 seconds brings with a tool change, which is required as a result of a model change, long set-up times and time-consuming assembly work, which in turn cause loss of availability. These losses require little flexibility of the known production line, since a quick adaptation to changing operating conditions or model types high set-up costs and new investment costs preclude additional investment costs. For each product, all facilities must be designed for the realization of a short cycle time.

Die Verwendung von mit organischem Binder gebundenen Kernen bringt des weiteren das Problem mit sich, dass die zur Erzeugung der Kerne eingesetzten Werkzeuge in regelmäßigen Abständen außerhalb der Kernmacherei gereinigt werden müssen. Auch sind aufwendige Abluftanlagen erforderlich, um die beim Aushärten der Kerne im „Cold-Box-Verfahren" und bei der thermischen Verbrennung auftretenden Gase aufzufangen und zu reinigen. Diese Gase führen zudem zu entsprechenden Belastungen des Personals. Beim Gießprozess können durch gasende Cold-Box Kerne Gussfehler entstehen.The use of organic binder bonded cores also poses the problem that the tools used to make the cores need to be periodically cleaned outside the core making shop. Expensive air extraction systems are also required to capture and clean the gases that occur during the curing of the cores in the "cold-box process" and in the thermal incineration process.These gases also lead to corresponding strain on the personnel Cores casting errors arise.

Ein weiterer, hohe Betriebskosten mit sich bringender Nachteil der bekannten Fertigungslinien besteht in der Notwendigkeit, zur Wärmebehandlung und Entsandung einen Ofen mit langen Behandlungszeiten einzusetzen, der so hohe Temperaturen liefert, dass der Binder der Gießformen zersetzt wird und gleichzeitig eine Lösungsglühbehandlung durchgeführt wird. Die Flexibilität hinsichtlich einer Variation der Wärmebehandlungsparameter ist durch die Kopplung an die thermische Entsandung stark eingeschränkt .Another, high operating costs associated with the disadvantage of the known production lines is the need to use for heat treatment and desanding a furnace with long treatment times, the like high temperatures provide that the binder of the casting molds is decomposed and at the same time a solution annealing treatment is carried out. The flexibility with regard to a variation of the heat treatment parameters is severely restricted by the coupling to the thermal desanding.

Die rein thermische Entsandung erweist sich bei Sandanhaftungen (Penetration, organische Kondensate) insbesondere bei den inneren Kanälen eines Motorblockes als problematisch.Pure thermal desanding proves to be problematic in the case of sand retention (penetration, organic condensates), especially in the inner channels of an engine block.

Hoher Aufwand für den Sandkreislauf aufgrund hoher Sandtemperaturen, großer Sandmengen, der Notwendigkeit, den Sand auf eine definierte Temperatur herabzukühlen und der sehr große Raumbedarf für den Ofen tragen zusätzlich dazu bei, dass die bekannten Fertigungslinien sich nur dann wirtschaftlich betreiben lassen, wenn über einen langen Produktionszyklus gleiche Motorblöcke in hohen Stückzahlen produziert werden. DieserHigh costs for the sand cycle due to high sand temperatures, large amounts of sand, the need to cool the sand down to a defined temperature and the very large space required for the furnace also contribute to the fact that the known production lines can only be operated economically, if over a long time Production cycle same engine blocks are produced in large quantities. This

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung steht gegenüber, dass die Entwicklungszeiten bei der Neukonstruktion von Gussteilen, insbesondere im Bereich derEconomic considerations face the fact that development times in the redesign of castings, especially in the field of

Motorenentwicklung, immer kürzer und dementsprechend die Modelländerungen immer häufiger werden.Engine development, ever shorter and accordingly the model changes are becoming more frequent.

Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik bestand daher die Anforderung, einer Fertigungslinie und ein Verfahren zum Herstellen von Gussteilen aus Leichtmetall, insbesondere Aluminiu - basierten Legierungen, zur Verfügung zu stellen, die eine wirtschaftliche und flexible Produktion von komplex geformten, hochbelastbaren Gussteilen, insbesondere Motorblöcken, ermöglichen. Diese Aufgabe ist durch eine Fertigungslinie der eingangs angegebenen Art gelöst worden, bei der erfindungsgemäß die jeweils aufeinander folgend durchlaufenden Funktionseinheiten durch jeweils eine Fördereinrichtung direkt miteinander verbunden sind und bei der der Takt, mit der die Fertigungslinie fertige Gussteile ausstößt, bestimmt ist durch den Takt, mit dem die Kernfertigungseinheit die von ihr erzeugten Gießkerne liefert .On the basis of the above-described prior art, there was therefore the requirement to provide a production line and a method for producing castings made of light metal, in particular aluminum-based alloys, which enable economical and flexible production of complex-shaped, heavy-duty cast parts, in particular Engine blocks, allow. This object has been achieved by a production line of the type described above, in which according to the invention the successive successive functional units are connected directly to each other by a conveyor and in which the clock at which the production line ejects finished castings, is determined by the clock, with which the core production unit supplies the cores it produces.

In entsprechender Weise ist die voranstehend genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen von Gießformteilen aus einer Metallschmelze gelöst worden, insbesondere einer Leichtmetallschmelze, bei dem in einem kontinuierlichen Fertigungsablauf folgende Arbeitsschritte durchlaufen werden:In a corresponding manner, the above-mentioned object has been achieved by a method for producing molded parts from a molten metal, in particular a light metal melt, in which the following work steps are carried out in a continuous production sequence:

- Schießen von Gießkernen in einem Kernwerkzeug aus einem Formgrundstoff und einem Binder gemischten Formstoff,Casting of cores in a core mold from a masterbatch and a binder mixed molding material,

- Aushärten der Gießkerne in einem Kernwerkzeug an Stationen der Kernfertigungseinheit,Hardening of the casting cores in a core tool at stations of the core production unit,

- Übergabe der Gießkerne an eine Formmontageeinheit,Transfer of the casting cores to a mold assembly unit,

- Montieren der Gießkerne zu einer als Kernpaket ausgebildeten Gießform,Mounting the casting cores to form a core package,

- Übergabe der Gießform an eine Gießeinheit,Transfer of the casting mold to a casting unit,

- Gesteuerte Formfüllung (Gießen) von Metallschmelze in die Gießform,Controlled mold filling (casting) of molten metal into the casting mold,

- Drehen der Gießform in Erstarrungsposition, - Übergabe der mit Metallschmelze gefüllten Gießform an eine Abkühleinheit,Turning the casting mold in solidification position, Transferring the molten metal filled casting mold to a cooling unit,

- Erstarren der in der Gießform enthaltenen Metallschmelze,Solidification of the molten metal contained in the casting mold,

- Übergabe der Gießform mit dem erstarrten Gussteil an eine Entformungseinheit,Transferring the casting mold with the solidified casting to a demolding unit,

- Entformen des Gussteils unter Zerstörung der Gießform in der Entformungseinheit,Demolding of the casting, with destruction of the casting mold in the demolding unit,

- Abschrecken des Gussteiles aus der Gießhitze,Quenching the casting from the casting heat,

- Ausgeben der fertigen Gussteils,- dispensing the finished casting,

- wobei der Takt, mit dem die fertigen Gussteile ausgegeben werden, bestimmt ist durch den Takt, mit dem die Gießkerne geschossen werden,the time at which the finished castings are dispensed is determined by the rate at which the cores are shot,

- Aufbereitung und Rückführung des Formstoffes in die Kernanlage .- Preparation and recycling of the molding material in the nuclear plant.

Die Erfindung stellt eine modulare Prozesskette zur Verfügung, bei der die Bearbeitungsstationen Kernmacherei, Kernpaketmontage, Gießerei, Erstarrung, Entkernung und Abschreckung für das jeweilige Gussteil in einem kontinuierlichen Ablauf durchlaufen werden. Die einzelnen Arbeitsstationen werden dabei direkt aufeinander folgend absolviert. Unter dem Begriff „direkt" wird in diesem Zusammenhang nicht die kürzeste räumliche Entfernung verstanden. Vielmehr ist es gemäß der Erfindung wesentlich, dass die einzelnen Funktionseinheiten unterbrechungsfrei nacheinander durchlaufen werden. Es findet ein Produktionsablauf statt, bei dem die einzelnen Arbeitsschritte unmittelbar miteinander verkettet sind. Gießformen und Gießstücke werden in einem durchgehenden Fluss durch die Fertigungslinie gefördert.The invention provides a modular process chain in which the processing stations Kernmacherei, Kernpaketmontage, foundry, solidification, Entkernung and quenching for the respective casting are passed through in a continuous process. The individual workstations are completed directly consecutively. The term "direct" in this context does not mean the shortest spatial distance, but rather it is essential according to the invention that the individual functional units are passed through one after the other without interruption instead, in which the individual work steps are directly interlinked. Molds and castings are conveyed in a continuous flow through the production line.

Zwischenlager oder sonstige Speicher, wie sie beim Stand der Technik noch unvermeidbar sind, sind bei einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie nicht vorhanden. Um dies zu erreichen, kann bei einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie der Förderweg, über den zunächst die Gießkerne und dann die Gießformen gefördert werden, selbstverständlich so geführt werden, dass ein optimaler Arbeitsablauf unabhängig davon gewährleistet wird, ob die jeweiligen Teile auf kürzestem Wege zur jeweils nächsten Arbeitsstation transportiert werden.Interim storage or other storage, as they are still unavoidable in the prior art, are not present in a production line according to the invention. To achieve this, in a production line according to the invention, the conveying path over which the casting cores and then the casting molds are initially conveyed, of course, be guided so that an optimal workflow is ensured regardless of whether the respective parts on the shortest route to each next workstation be transported.

Mit der erfindungsgemäßen unmittelbaren Aufeinanderfolge der einzelnen Funktionseinheiten ist es möglich, den Prozess der Gussteilherstellung von der Kernmacherei bis zum Entformen des Gussstücks „just in time^"Λ als "one piece flow" durchzuführen. D.h., es werden jeweils nur die Gießkerne und Gießformen erzeugt, die aktuell in der Fertigungslinie benötigt werden. Die beim Stand der Technik unvermeidbare Bevorratung von Gießkernen oder Gießformen entfällt.With the direct succession of the individual functional units according to the invention, it is possible to carry out the process of casting production from the core shop to the demoulding of the casting "just in time ^{" Λ} as "one piece flow", ie in each case only the casting cores and casting molds are produced. currently required in the production line, the provision of casting cores or casting molds, which is unavoidable in the prior art, is eliminated.

Um diese „just in time^Λλ- Produktion zu gewährleisten, wird der Takt des erfindungsgemäßen Produktionsprozesses durch die zeitkritischste Einheit der Fertigung, nämlich das Kernschießen, bestimmt. Die Aushärtezeiten werden auf mehrere Stationen in der Kernfertigungsanlage verteilt.In order to ensure this "just in time ^" production, the cycle of the production process ^according to the invention is determined by the time-critical unit of production, namely core shooting. The curing times are distributed to several stations in the core production plant.

Auf diese Weise ist sichergestellt, dass stets eine ausreichende Zahl von Kernen zur Verfügung steht, aus denen dann unterbrechungsfrei Kernpakete als Gießformen montiert werden. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass für die Befüllung der Gießformen wiederum jeweils ausreichende Mengen an Metallschmelze vorhanden sind und dass die Kapazität der Abkühleinheit zur Erstarrung, der Entformungseinheit und der Abschreckeinheit ausreicht, um einerseits jeweils ein hinsichtlich seines Gefüges einwandfreies Gussteil zu erhalten und andererseits den als Abfall jeweils anfallenden Formstoff der Gießform aufzubereiten und der Wiederverwendung zuzuführen.In this way, it is ensured that there is always a sufficient number of cores available, from which core packages are then assembled without interruption as casting molds. At the same time it is ensured that in each case sufficient quantities of molten metal are present for the filling of the casting molds and that the capacity of the cooling unit for solidification, the demolding unit and the quenching unit is sufficient to one hand in each case to obtain a perfect casting in terms of its structure and on the other hand as waste each incurred molding material of Prepare mold and return for reuse.

Die von der Kernfertigungseinheit ausgegebenen Kerne werden von der Formmontageeinrichtung übernommen und zu einem Kernpaket zusammengesetzt. Die an der Übergabe jeweils vorhandenen Kerne bilden dabei einen Gießkernsatz, aus dem jeweils ein die Gießform bildendes Kernpaket ohne besonderen Sortieraufwand zusammengestellt werden kann. Auf diese Weise lassen sich vollautomatisch Gießformen montieren, ohne dass es zu aufwändiger Steuerungseinrichtungen bedarf.The cores output from the core manufacturing unit are taken over by the mold mounting device and assembled into a core package. The respectively present at the transfer cores form a Gießkernsatz, from each of which a core forming the mold can be assembled without special sorting. In this way it is possible to assemble molds fully automatically, without the need for elaborate control devices.

Gleichzeitig sind dadurch, dass die einzelnen Einheiten der Fertigungslinie direkt miteinander verkoppelt sind, optimierte Transportwege gesichert, die im Ergebnis zu einer Verkürzung der Gesamtfertigungszeit beitragen.At the same time, as a result of the fact that the individual units of the production line are coupled directly to one another, optimized transport paths are secured, which as a result contribute to a shortening of the overall production time.

Mit der Erfindung lassen sich so komplex geformte, hochbelastbare Gussteile, insbesondre Motorblöcke, wirtschaftlich herstellen, ohne dass es dazu aufwändiger Vorrichtungen und hohem apparativem Aufwand bedarf. Gleichzeitig kann dadurch, dass die Giesformen als Kernpakete ausgebildet sind, schnell und flexibel auf Modelländerungen der herzustellenden Gussteile reagiert werden, da die Herstellung der Kerne in einer auf einfache Weise umgestaltbaren Kernfertigungsanlage erfolgt. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Binder ein anorganischer, insbesondere ein wasserglasbasierter Binder verwendet wird. Binder dieser Art stellen bei Wärmeexposition eine hohe Formstabilität der Kerne nach dem Härten sicher. Durch Verwendung eines anorganischen Binders ist es so möglich, auch die Gießkerne, die im die Gießform bildenden Kernpaket größeren spezifischen Belastungen ausgesetzt sind dünnwandig auszubilden. Zudem haben praktische Versuche gezeigt, dass anorganische gebundene Formstoffe leicht in Wasser aufgelöst werden können und gute Zerfallseigenschaften aufweisen.With the invention, such highly complex castings, particularly engine blocks, can be produced economically without the need for complex equipment and high expenditure on equipment. At the same time, the fact that the casting molds are designed as core packages can react quickly and flexibly to model changes of the castings to be produced, since the production of the cores takes place in a core manufacturing plant that can be easily converted. A particularly preferred embodiment of the invention provides that an inorganic, in particular a water glass-based binder is used as the binder. Binders of this type ensure a high dimensional stability of the cores after curing when exposed to heat. By using an inorganic binder, it is also possible to thin-wall the casting cores, which are exposed to larger specific loads in the core package forming the casting mold. In addition, practical experiments have shown that inorganic bonded molding materials can be easily dissolved in water and have good disintegration properties.

Kernpaket- Gießformen, die aus unter Verwendung von anorganischen Bindern erzeugten Kernen gebaut sind, erweisen sich somit nicht nur als robust, sondern weisen zusätzliche für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens günstige Eigenschaften auf.Core package molds constructed from cores produced using inorganic binders thus not only prove to be robust, but have additional beneficial properties for performing the method of the present invention.

Insgesamt ist das in einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie anfallende Kernsandvolumen vermindert, da auf kurzem Weg nach dem Gießen in Wasser entkernt wird und die Gießform als dünnwandiges Kernpaket mit den genannten Vorteilen ausgebildet sein kann.Overall, the resulting in a production line according to the invention core sand volume is reduced, as is cored in a short way after pouring into water and the mold can be formed as a thin-walled core package with the advantages mentioned.

Die zum Halten und Transportieren des Kernpaketes benötigten Teile (Spannvorrichtungen, Kühleisen, Kokillensegmente, Stützelemente, Spannvorrichtungen etc.) können leicht gereinigt und im Umlauf wieder verwendet werden.The parts required for holding and transporting the core package (clamping devices, cooling iron, mold segments, support elements, clamping devices, etc.) can be easily cleaned and reused in circulation.

Besonders geeignet erweist sich die Erfindung bei der Herstellung von komplex geformten Motorblöcken aus Aluminium- basierten Legierungen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kernfertigungsanlage eine Kernschiessstation, mehrere Aushärtestationen und eine_, Fördereinrichtung aufweist, die die Kernwerkzeuge im Umlauf von der Schießstation, den Aushärtestationen zu den Übergabestationen an die Formmontageeinrichtung und dann zurück zur Schießstation fördert.The invention is particularly suitable for the production of complex shaped engine blocks of aluminum-based alloys. An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the core production plant comprises a core shooting station, a plurality of hardening and _one conveyor, which then conveys the core tools in the circulation of the shooting station, the hardening stations to the transfer stations to the mold assembly device and back to the shooting station.

Bei einer solchen Kernfertigungsanlage werden die . benötigten Werkzeuge (Anzahl ist abhängig vom Produkt) von der Fördereinheit im Arbeitstakt weitergefördert. Das Ein- und Abfördern beim Werkzeugwechsel kann im Takt erfolgen, da nur geringe Wege zurückgelegt werden müssen. Da entlang der Förderstrecke mehrere Aushärtestationen angeordnet sind, ist die Taktzeit von Kerngröße und Aushärteverhalten des Binders weitgehend unabhängig.In such a core production plant, the. required tools (number depends on the product) of the conveyor unit in the working cycle further promoted. The infeed and discharge during tool change can be done in time, since only small distances must be covered. Since several curing stations are arranged along the conveying path, the cycle time of the core size and the curing behavior of the binder is largely independent.

Gemäß einer weiteren besonders praxisgerechten, den automatischen Produktionsablauf unterstützenden Ausgestaltung der Erfindung weist die Kernfertigungseinheit eine Einrichtung zum automatisierten Wechseln der für das Schießen der Kerne benötigten den einzelnen Werkzeugen zugeordneten Schusshauben in der Schießstation auf.According to another particularly practical embodiment of the invention, which supports the automatic production process, the core production unit has a device for the automated changing of the shot hoods in the shooting station assigned to the individual tools required for the shooting of the cores.

Außerdem ist eine automatische Werkzeugreinigung integriert. Kernbruch kann automatisch an einer Position an der Förderanlage entnommen werden.In addition, an automatic tool cleaning is integrated. Core breakage can be automatically removed at a position on the conveyor system.

Die automatische Formmontage in der Formmontageeinheit kann dadurch erleichtert werden, dass die fertigen Kerne direkt an Übernahmestationen an der Förderanlage der Kernfertigungsanlage übernommen werden. Typischerweise umfasst die erfindungsgemäß eingesetzte Formmontageeinheit dabei mehr als eine Montagestation und eine Fördereinrichtung fördert die jeweils zu fertigende Gießform nacheinander folgend zu den Montagestationen. Jede der Montagestationen kann eine spezielle Aufgabe ausführen und verfügt ggf. über Zwischenlager, Kernklebestationen, LinerZuführung, Verschraubungsvorrichtungen etc.The automatic mold assembly in the mold assembly unit can be facilitated by the fact that the finished cores are taken directly to transfer stations on the conveyor system of the core manufacturing plant. Typically, the mold mounting unit used according to the invention comprises more than one assembly station and a conveying device conveys the mold to be produced in succession to the assembly stations in succession. Each of the assembly stations can perform a specific task and optionally has intermediate storage, core adhesive stations, LinerZuführung, screwing devices, etc.

Dies ermöglicht es, relativ einfache, an einen bestimmten Montageablauf angepasste Automaten für den Zusammenbau der Gießformen einzusetzen.This makes it possible to use relatively simple, adapted to a specific assembly process machines for the assembly of the molds.

Sollen zusätzliche Bauelemente in die Metallschmelze eingegossen werden, wie beispielsweise Zylinderverstärkungen (Liner) oderShould additional components be poured into the molten metal, such as cylinder reinforcements (liners) or

Lagerstuhlverstärkungen, so ist es günstig, wenn die Fertigungslinie eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen dieser in das Gussteil einzugießenden Bauelemente umfasst. Dabei ist es für die angestrebte Kontinuität des Produktionsablaufes günstig, wenn dieBearing chair reinforcements, it is advantageous if the production line comprises a heating device for heating these zuzugießenden in the casting components. It is favorable for the desired continuity of the production process, if the

Erwärmungseinrichtung in die Gießeinheit integriert ist und die Erwärmung im Anlagentakt stattfindet.Heating device is integrated into the casting unit and the heating takes place in the plant cycle.

In dem die Erwärmung unmittelbar vor dem gesteuerten Formfüllen (Gießen) erfolgt, ist die Gefahr einer unkontrollierten Abkühlung auf ein Minimum reduziert. Die Temperatur der einzugießenden Bauteile kann bei geringem Energieaufwand gezielt eingestellt und mit dem Formfüll- und Erstarrungsablauf des gesamten Gussteiles abgestimmt werden.In that the heating takes place immediately before the controlled mold filling (casting), the risk of uncontrolled cooling is reduced to a minimum. The temperature of the components to be infused can be adjusted specifically with little expenditure of energy and can be coordinated with the mold filling and solidification process of the entire casting.

Bewerkstelligen lässt sich dies auf einfache Weise insbesondere dann, wenn die Erwärmungseinrichtung induktiv arbeitet. Die Einbindung der Gießeinheit in den durch die Kernfertigungseinheit vorgegebenen Arbeitstakt kann dadurch realisiert werden, dass die Gießeinheit einen Drehtisch umfasst, der die jeweils von der Formmontageeinheit zur Gießeinheit geförderte Gießform an einer Übergabestation von der die Formmontageeinheit mit der Gießeinheit verbindenden Fördereinrichtung übernimmt, die Gießform in einer Schwenkbewegung zu einer Gießstation fördert und die Gießform nach dem in der Gießstation erfolgten gesteuerten Formfüllvorgang mit Schmelze weiter zu einer Übergabestation fördert, an der sie die jeweilige Gießform an die zur Abkühleinheit führende Fördereinrichtung übergibt.This can be done easily, in particular, when the heating device works inductively. The incorporation of the casting unit into the working cycle predetermined by the core manufacturing unit can be realized by the casting unit comprising a turntable which takes over the casting mold conveyed from the mold assembly unit to the casting unit at a transfer station from the conveying device connecting the die assembly unit to the casting unit promotes a pivoting movement to a casting station and the mold after the done in the casting station controlled mold filling process with melt further promotes to a transfer station at which it passes the respective mold to the cooling unit leading to conveyor.

Die gesteuerte Formfüllung kann durch Ankoppeln der Gießformen an einen bekannten Niederdruckgießofen, gasdruckgeregeltem Schmelzetransport in den Formhohlraum, Verschließen der Eingussöffnung und anschließendem 180°- Drehung in Erstarrungsposition (roll-over) erfolgen. Alternativ kann die Drehbewegung zur Steuerung des Formfüllvorganges genutzt werden.The controlled mold filling can be done by coupling the molds to a known low-pressure casting furnace, gas-pressure-controlled melt transport into the mold cavity, closing the pouring opening and subsequent 180 ° rotation in solidification position (roll-over). Alternatively, the rotational movement can be used to control the mold filling process.

Als besonderer Vorteil entstehen bei Kernpaketen aus anorganischen Bindern kaum Gase beim Kontakt mit Schmelze, da der Binder nicht verbrennt.A special advantage of core packages made of inorganic binders are hardly any gases when in contact with the melt, since the binder does not burn.

Erforderlichenfalls lassen sich lokale Kühlkokillen einsetzten, um Wärme aus dem Bereich von Bohrungen, Lagerstühlen, Materialanhäufungen etc. gezielt abzuführen.If necessary, local cooling molds can be used to remove heat from the area of holes, storage chairs, accumulations of material, etc. in a targeted manner.

Das beim Stand der Technik nur aufwändig durchführbare Lösungsglühen kann dadurch vermieden werden, dass die Gussstücke ausgehend von einer bestimmten Temperatur abgeschreckt werden. Um dies zu ermöglichen, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Abkühleinheit eine Abschreckstation zum Abschrecken des Gussteiles aus der Gießhitze heraus aufweist.The solution annealing, which can only be carried out with great difficulty in the prior art, can be avoided by quenching the cast pieces starting from a specific temperature. To make this possible, one sees Another embodiment of the invention that the cooling unit has a quenching station for quenching the casting from the casting heat out.

Die Entkernung des erstarrten Gussteiles kann in an sich bekannter Weise durch Flüssigkeitsstrahlen erfolgen. Dazu weist die Entformungseinheit bevorzugt eine Flüssigkeitsstrahleinrichtung zum Zerstören der Gießform auf. Mit einer solchen Flüssigkeitsstrahleinrichtung können auch die im Gussteil sitzenden Gießkerne ausgespült werden.The gutting of the solidified casting can be done in a conventional manner by liquid jets. For this purpose, the demolding unit preferably has a liquid jet device for destroying the casting mold. With such a liquid jet device, the casting cores sitting in the casting can be flushed out.

Auch kann die Entformungseinheit ein mit Flüssigkeit befüllbares Becken umfassen, in das die Gießform einsetzbar ist. Indem die Gießform mit dem Gussstück in der Flüssigkeit bewegt wird oder Wasserstrahldüsen im Becken angeordnet sind lässt sich der Zerfall der Gießform beschleunigen. Zu diesem Zweck kann dem Flüssigkeitsbecken eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen der in das -Becken getauchten Gießform zugeordnet sein. Die in der Flüssigkeit aufgefangenen Gießformteile zerfallen weiter zu fein körnigem Formstoff und lassen sich auf einfache Weise aus dem Flüssigkeitsbecken austragen .The demolding unit can also comprise a liquid-fillable basin into which the casting mold can be inserted. By moving the casting mold with the casting in the liquid or by arranging water jet nozzles in the basin, the disintegration of the casting mold can be accelerated. For this purpose, a movement device for moving the mold immersed in the basin can be assigned to the liquid basin. The molded parts caught in the liquid further disintegrate into finely granular molding material and can be easily removed from the liquid tank.

Als Flüssigkeit zum Zerstören der Gießform und Ausspülen des Formstoffes eignet sich insbesondere Wasser ggf. mit Additiven, das auf eine bestimmte, den Zerfall des Formstoffs der Gießform zusätzlich unterstützende Temperatur erwärmt sein kann.As a liquid for destroying the casting mold and rinsing out the molding material, in particular water is optionally suitable with additives, which may be heated to a certain, the decay of the molding material of the mold additionally supporting temperature.

Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühleinheit und die Entformungseinheit zu einer kombinierten Abkühl- und Entformungseinheit zusammengefasst sind. Die beim Stand der Technik aufgrund der Verwendung organischer Binder verursachten Probleme lassen sich dadurch beseitigen, dass als Binder des Formstoffs ein anorganischer Binder eingesetzt wird. Derartige aus dem Stand der Technik an sich bekannte Bindersystem lassen sich durch Wärmezufuhr härten, ohne dass dabei die Umwelt oder das Maschinenpersonal belastende Gase austreten.A particularly practical embodiment of the invention is characterized in that the cooling unit and the demolding unit are combined to form a combined cooling and demolding unit. The problems caused by the use of organic binders in the prior art can be eliminated by using an inorganic binder as the binder of the molding material. Such known from the prior art binder system can be cured by heat, without causing the environment or the machine personnel polluting gases.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating an exemplary embodiment.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Fertigungslinie 1 zum vollautomatischen Herstellen von Motorblöcken aus einer Aluminiumlegierung in einer Draufsicht. Die Fertigungslinie umfasst eine Kernfertigungseinheit 2 zum Fertigen von Gießkernen, eine Formmontageinheit 3 zur Montage von als Kernpakete ausgebildeten Gießformen G, eine Gießeinheit 4 zum Abgießen von Aluminiumschmelze in die Gießformen G, eine Abkühleinheit 5a zum Erstarren der in der Gießform G enthaltenen Metallschmelze und eine Entformungseinheit 5b zum zerstörenden Entfernen der jeweiligen Gießform G sowie eine Abschreckeinheit 5c des Gussteiles M.The single figure shows schematically a production line 1 for the fully automatic production of engine blocks made of an aluminum alloy in a plan view. The production line comprises a core production unit 2 for manufacturing casting cores, a mold mounting unit 3 for mounting core molds G, a casting unit 4 for casting molten aluminum into the casting molds G, a cooling unit 5a for solidifying the molten metal contained in the casting mold G, and a demoulding unit 5b for destructive removal of the respective casting mold G and a quenching unit 5c of the casting M.

Die Kernfertigungseinheit 2 weist eine Kernschießstation 6 und eine als Förderstrecke ausgebildete Transporteinrichtung 7 auf. Die Transporteinrichtung 7 ist in vier Teilstrecken 7a, 7b, 7c, 7d aufgeteilt, die rechtwinklig zueinander derart angeordnet sind, dass sie in Draufsicht die Seitenlinie eines Rechteckes bilden. Über eine parallel zu den kürzeren Teilstrecken 7a, 7c angeordnete Förderstrecke 7e können die Kernwerkzeugoberteile WO zur Teilstrecke 7d gefördert werden. Die Kernschießstation 6 ist dabei in einem Eckbereich der Transporteinrichtung 7 positioniert, an dem die Teilstücke 7a und 7d der Transporteinrichtung aufeinander stoßen. In der Kernschießstation 6 werden in an sich bekannter Weise aus einem anorganischen Binder und einem Quarzsand oder synthetischen Sand gemischten Formstoff Gießkerne geschossen.The core production unit 2 has a core shooting station 6 and a conveying device 7 designed as a conveying path. The transport device 7 is divided into four sections 7a, 7b, 7c, 7d, which are arranged at right angles to each other such that they form the side line of a rectangle in plan view. About a parallel to the shorter sections 7a, 7c arranged conveyor track 7e, the Core tool shells WO are conveyed to the section 7d. The core shooting station 6 is positioned in a corner region of the transport device 7, on which the sections 7a and 7d of the transport device abut one another. In the core shooting station 6 casting cores are shot in a conventional manner from an inorganic binder and a quartz sand or synthetic sand mixed molding material.

Der Kernschießstation 6 ist eineThe core shooting station 6 is a

Schusshaubenwechseleinrichtung 8 zugeordnet, die die in der Kernschießstation 6 jeweils eingesetzte Schusshaube werkzeugspezifisch bereitstellt.Assorted shot changing device 8, which provides the gun used in the core shooting station 6 each shot hood tool specific.

Zum Aushärten der Kerne durch Wärmeexposition und Spülluft werden die Werkzeuge W in die Aushärtestationen A positioniert. In der Mitte des Teilstückes 7b werden die Werkzeugoberteile WO abgehoben und der Förderstrecke 7e übergeben.To harden the cores by heat exposure and purging air, the tools W are positioned in the curing stations A. In the middle of the section 7b, the tool shells WO are lifted and transferred to the conveying path 7e.

Anschließend ist ein erster Montageroboter 11 der Formmontageeinheit 3 zugeordnet, der aus der Aushärtestation A austretende und über das Teilstück 7b transportierte Kerne aus dem Werkzeugunterteil WU übernimmt .Subsequently, a first assembly robot 11 is associated with the mold assembly unit 3, which takes over from the curing station A and transported over the section 7b cores from the lower tool part WU.

Weitere dem Übernahmeroboter 11 entsprechende Montageroboter 10 der Formmontageeinheit 3 sind entlang des dem Teilstück 7a gegenüberliegend angeordneten Teilstück 7c der Transporteinrichtung 7 positioniert. Ein letzter Montageroboter 9 der Montageeinheit 3 ist in Förderrichtung F am Anfang es Teilstücks 7b gegenüberliegend angeordneten Teilstück 7d positioniert. An den Teilstücken 7b, 7c, 7d, der Transporteinrichtung 7 sind auf diese Weise Übergabestationen gebildet, an denen die fertigen Gießkerne an die Formmontageeinheit 3 übergeben werden. Die jeweils eine Montagestation bildenden Montageroboter 9-11 der Formmontageeinheit 3 setzten aus den von ihnen jeweils übernommenen Gießkernen als Kernpakete ausgebildete Gießformen G zusammen.Further assembly robots 10 of the mold mounting unit 3 corresponding to the takeover robot 11 are positioned along the portion 7c of the transport device 7 arranged opposite the portion 7a. A last assembly robot 9 of the assembly unit 3 is positioned in the conveying direction F at the beginning of the section 7b opposite arranged section 7d. At the sections 7b, 7c, 7d, the transport device 7 transfer stations are formed in this way, where the finished casting cores are transferred to the mold assembly unit 3. The mounting robots 9-11 of the mold mounting unit 3, which respectively form an assembly station, put together casting molds G formed as core packages from the respective casting cores taken over by them.

Die Gießformen G werden über eine als Förderstrecke ausgebildete Fördereinrichtung 12 transportiert an den Montagerobotern 9-11 entlang gefördert. Die Fördereinrichtung 12 weist drei linear verlaufende Teilstücke 13,14,15 auf, von denen in Draufsicht das erste Teilstück 13 im rechten Winkel zum zweiten Teilstück 14 und das dritte Teilstück 15 wiederum im rechten Winkel zum zweiten Teilstück 15 angeordnet ist, so dass die Teilstücke 13- 15 in Draufsicht U-förmig angeordnet sind.The casting molds G are conveyed via a conveying device 12 designed as a conveying path and conveyed along the assembly robots 9-11. The conveyor 12 has three linearly extending sections 13,14,15, of which in plan view the first section 13 at right angles to the second section 14 and the third section 15 is again arranged at right angles to the second section 15, so that the sections 13- 15 are arranged in a top view U-shaped.

Auf dem ersten Teilstück 13 der Transporteinrichtung 12 werden von dem ersten Montageroboter 11 die ersten Gießkerne der jeweiligen Gießform G zusammengesetzt. Anschließend gelangen die in diesem Zustand teilweise fertig gebauten Gießformen G auf das Teilstück 14 der Fördereinrichtung 12 und werden auf diesem entlang der Montageroboter 10, 9 gefördert die jeweils weitere Gießkerne G zu der jeweiligen Gießform hinzufügen, bis beim Verlassen der Formmontageeinheit 3 die Gießform fertig zusammengestellt ist.On the first section 13 of the transport device 12, the first casting cores 11 of the respective casting mold G are assembled by the first assembly robot 11. Subsequently, the casting molds G, which are partly finished in this state, reach the section 14 of the conveyor 12 and are conveyed along the assembly robots 10, 9, adding the respective further casting cores G to the respective casting mold until the mold has been finished when leaving the mold assembly unit 3 is.

Vom Teilstück 14 der Transportvorrichtung 12 gelangen die Gießformen G auf das Teilstück 15, das sie zu einem Drehtisch 16 leitet. Der Drehtisch 16 übernimmt die jeweilige Gießform G und transportiert in einer 90° Drehung zu einer Heizstation 17 in der in den zu fertigenden Motorblock einzugießende Inserts (z.B. Liner etc.) oder Kokillenteile (z.B. Messingpinolen für Bohrungsbereich etc.) induktiv erwärmt werden.From section 14 of the transport device 12, the casting molds G reach the section 15, which guides them to a turntable 16. The turntable 16 takes over the respective casting mold G and transports in a 90 ° rotation to a heating station 17 in the inserts to be cast into the engine block to be manufactured (eg liners etc.) or mold parts (eg brass quills for bore area, etc.) are heated inductively.

Durch eine weitere 90°- Drehung des Drehtisch 16 wird die Gießform G zur Gießstation 18 der Gießeinheit 4 gefördert. Dort wird die Aluminiumschmelze in die jeweilige Gießform G befördert. Anschließend fördert der Drehtisch 16 wieder die mit Schmelze gefüllte Gießform G zu einer Übergabestation, an der die Gießform G an eine weitere als Förderstrecke ausgebildete Fördereinrichtung 19 übergeben wird.By a further 90 ° rotation of the turntable 16, the casting mold G is conveyed to the casting station 18 of the casting unit 4. There, the molten aluminum is conveyed into the respective casting mold G. Subsequently, the turntable 16 again conveys the casting mold G filled with melt to a transfer station, at which the casting mold G is transferred to a further conveying device 19 designed as a conveying path.

Während der Abkühlung wird die Gießform G über eine gradlinig ausgebildete Förderstrecke 20 der Abkühleinheit 5a weitertransportiert. Am Ende der Förderstrecke 20 ist die Erstarrung der Aluminiumschmelze in der Gießform G soweit abgeschlossen, dass das in ihr gebildete Gussteil M eine feste Form erhalten hat.During the cooling, the casting mold G is transported on via a straight-line conveying section 20 of the cooling unit 5a. At the end of the conveyor line 20, the solidification of the molten aluminum in the mold G is completed so far that the casting M formed in it has received a solid shape.

Vom Ausgang der Abkühleinheit 5a wird die nach wie vor ihre ursprüngliche Gestalt besitzende Gießform G über eine ebenfalls als Förderstrecke ausgebildete, im rechten Winkel zur Förderstrecke 20 der Abkühleinheit 5a angeordnete Fördereinrichtung 21 zu einerFrom the exit of the cooling unit 5a, the casting mold G, which still has its original shape, is formed into a conveying device 21 which is likewise designed as a conveying path and is arranged at right angles to the conveying path 20 of the cooling unit 5a

Übernahmestation der Entformungseinheit 5b transportiert. Dort übernimmt ein Gießformmanipulator (Roboter) 22 die jeweilige Gießform G und taucht sie in ein Wasserbecken 23.Transfer station of demolding 5b transported. There, a Gießformmanipulator (robot) 22 takes the respective mold G and dips it into a pool of water 23rd

In dem mit temperierten Wasser gefüllten Wasserbecken 23 wird die Gießform G bewegt, um ihren Zerfall beschleunigt einzuleiten. Zusätzlich kann durch nicht dargestellte Wasserstrahleinrichtungen die Gießform G beschleunigt zerstört und im Inneren des erstarrten Gussteils M liegende Kerne ausgespült werden. Die Bruchstücke der Gießform G werden in dem Wasserbecken 23 aufgefangen und zerfallen, da sich der anorganische Binder in dem Wasserbecken 23 auflöst. Dabei fällt feinkörniger Formgrundstoff an. Der Formgrundstoff wird mit neuem anorganischen Binder wieder zu neuem Formstoff gemischt und wieder der Kernfertigungseinheit 2 zugeführt .In the water basin 23 filled with tempered water, the casting mold G is moved in order to accelerate its decomposition. In addition, by means of non-illustrated water jet devices, the casting mold G can be acceleratedly destroyed and cores lying inside the solidified casting M can be rinsed out. The fragments of the mold G are caught in the water basin 23 and disintegrate, since the inorganic binder dissolves in the water basin 23. This results in fine-grained molding material. The molding material is mixed with new inorganic binder again to new molding material and fed back to the core production unit 2.

Der anorganische Binder dagegen wird teilweise im Wasser des Wasserbeckens 23 gelöst. Das den Binder enthaltene Wasser wird ebenfalls einer Aufbereitung zugeführt und in den Produktionskreislauf zurückgeführt.In contrast, the inorganic binder is partially dissolved in the water of the water basin 23. The water contained in the binder is also fed to a treatment and returned to the production cycle.

Nach dem Entformen wird das nun von Gießkernrückständen freie Gussteil (Motorblock) M über eine Förderstrecke 25 einer Nachbearbeitungseinheit 26 zugeführt, in der es entgratet, gesägt und erforderlichenfalls weiteren Nachbearbeitungsoperationen unterzogen wird.After removal from the mold, the casting (engine block) M, which is now free from casting core residues, is fed via a conveyor line 25 to a post-processing unit 26 in which it is deburred, sawn and, if necessary, subjected to further finishing operations.

Der Takt, mit dem die Gussteile M aus der Fertigungslinie 1 ausgestoßen werden, ist durch den Takt bestimmt, mit dem die Kernfertigungseinheit 2 die von ihr erzeugten Gießkerne an die Formmontageeinheit 3 liefert. Für den Transport der Gussteile, ihre Behandlung in den einzelnen Funktionseinheiten 2-6 der Fertigungslinie 1 wird aufgrund der direkten Verkettung dieser Einheiten 2-6, der schnellen Abkühlung und der mit der Abkühlung direkt kombinierten Entsandung nur eine geringe Zahl von Gussteilmanipulatoren (Robotern) benötigt. Auch dies führt dazu, dass die erfindungsgemäße Fertigungslinie mit geringem Aufwand an Maschinen und Kosten in besonders wirtschaftlicher Weise hochwertige Gussteile in relativ kleinen Stückzahlen produzieren kann. Bezugszeichen :The tact with which the castings M are ejected from the production line 1 is determined by the tact with which the core production unit 2 supplies the casting cores produced by it to the mold mounting unit 3. For the transport of the castings, their treatment in the individual functional units 2-6 of the production line 1, only a small number of casting manipulators (robots) is required due to the direct linking of these units 2-6, the rapid cooling and the desanding combined directly with the cooling , This also means that the production line according to the invention can produce high quality castings in relatively small quantities in a particularly economical manner with little effort on machines and costs. Reference number:

1 Fertigungslinie1 production line

2 Kernfertigungseinheit2 core production unit

3 Formmontageeinheit3 mold mounting unit

4 Gießeinheit 5a Abkühleinheit4 casting unit 5a cooling unit

5b Entformungseinheit5b demoulding unit

5c Abschreckeinheit5c quenching unit

6 ^' Kernschießstation6 ^' nuclear shooting station

7 Transporteinrichtung7 transport device

7a - 7d Teilstrecken der Transporteinrichtung7a - 7d sections of the transport device

8 Schusshaubenwechseleinrichtung 9 - 11 Montageroboter8 Shot cap changing device 9 - 11 Assembly robot

12 Fördereinrichtung12 conveyor

13 - 15 Teilstücke der Fördereinrichtung 1213-15 sections of the conveyor 12

16 Drehtisch16 turntable

17 Heizstation (induktiv)17 heating station (inductive)

18 Gießstation der Gießeinheit 418 casting station of the casting unit 4

19 Fördereinrichtung19 conveyor

20 Förderstrecke der Abkühleinheit 5a20 conveying path of the cooling unit 5a

21 Fördereinrichtung21 conveyor

22 Gießformmanipulator der Entformungseinheit 5b22 Mold manipulator of the demolding 5b

23 Wasserbecken der Entformungseinheit 5b23 Water basin of the demolding unit 5b

24 Aufbereitungseinheit24 processing unit

25 Förderstrecke25 conveyor line

26 Nachbearbeitungseinheit26 post-processing unit

F Förderrichtung der Transporteinrichtung 7F conveying direction of the transport device 7

G GießformenG casting molds

M GussteileM castings

W KernwerkzeugeW core tools

WO KernwerkzeugoberteilWO core tool shell

WU KernwerkzeugunterteilWU core tool base

A Aushärtestation A curing station

Claims

P A T E N T S P R O C H E

Production line for the continuous production of castings (M) from a metallic melt, in particular a light metal melt, with a plurality of functional units, among which a core production unit (2) for producing casting cores, a mold assembly unit (3) for assembling casting molds designed as core packages (G), a pouring unit for pouring the molten metal into the molds (G), a cooling unit (5a) for cooling the molten metal contained in the molds (G) and a demoulding unit (5b) for destructively removing the mold (G) from the mold Casting (M) are, characterized in that the successive successive running functional units (2-5b) by a respective conveyor (12,19) are directly connected to each other and that the clock with which the production line (1) finished castings (M) is determined by the tact with which the core is ready (2) supplies the cores it produces.

2. Production line according to claim 1, characterized in that the core production unit (2) has a transfer station for Transferring the finished cores to the mold mounting device (3) and a conveyor (7), which promotes the core shooting tools in circulation from the transfer station to a core shooting station and then back to the transfer station.

3. Production line according to claim 2, characterized in that the conveyor device (7) is designed as a conveyor line and that more than one curing station is arranged along the conveyor line. , Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the core production unit (2) has a device for automatically changing the product-specific core tools required for shooting the cores and that the cycle with which the change takes place is coupled to the cycle with which the Core production unit (2) supplies the cores produced by it.

Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the mold assembly unit (3) comprises a transfer station, with which it takes over the finished cores issued by the core production device, and a conveying device (12) which successively forms the casting mold (G) to the assembly stations (3). 9-11).

6. Production line according to claim 5, characterized in that the mold mounting unit (3) comprises more than one assembly station and that the conveying device (12) conveys the respectively to be produced mold (G) successively to the assembly stations.

7. Production line according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a heating device for heating components to be cast into the casting (M).

8. Production line according to claim 7, wherein the heating device is integrated into the casting unit and the conveyed casting mold passes through the heating device in time with the mold elements to be inserted into it.

9. Production line according to one of claims 7 or 8, characterized in that the heating device operates inductively.

10. Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the casting unit (4) comprises a turntable (16), each of the mold assembly unit (3) to the casting unit (4) funded casting mold (G) at a transfer station of the Mold mounting unit (3) with the casting unit connecting conveyor takes over, the casting mold (G) promotes in a pivoting movement to a casting station (18) and the casting mold (G) after the done in the casting station controlled fill with melt in solidification position and further promotes to a transfer station, at the it transfers the respective casting mold (G) to the conveying device (19) leading to the cooling unit (5).

11. The production line according to claim 1, wherein the cooling unit has a quenching station for quenching the casting from the casting heat.

12. Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the demolding unit (5b) has a liquid jet device for destroying the casting mold (G).

13. The production line as claimed in claim 12, wherein the liquid jet device is designed to rinse out the casting cores from the cast part.

14. Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the demolding unit (5b) with a liquid includes fillable basin into which the mold can be inserted.

15. The production line according to claim 14, wherein a movement device for moving the casting mold (G) immersed in the basin is assigned to the liquid basin.

16. Production line according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit (5c) and the demoulding unit (5b) are combined to form a combined quenching and demoulding unit.

17. A method for the automatic production of moldings (M) from a molten metal, in particular a light metal melt, in which the following steps are performed in a continuous production process: - producing casting cores in a core production unit (2) from a molding material and a binder mixed molding material, - Transfer of the casting cores to a mold assembly unit (3) - Assembly of the cores to form a core package formed as casting mold (G) - Transfer of the mold (G) to a casting unit (4) - Controlled mold filling (casting) of molten metal in the mold (G) Transfer of the casting molds filled with molten metal to a cooling unit, cooling of the molten metal contained in the casting mold, transfer of the casting mold with the cooled casting to a demoulding unit (5b), Demolding of the casting (M) with destruction of the casting mold (G) in the demolding unit (5b) - quenching of the casting from the casting heat - output of the finished casting (M) - the cycle at which the finished castings (M) are dispensed , determined by the clock with which the cores are produced.

18. The method of claim 17, wherein the binder of the molding material is an inorganic binder.

19. Method according to claim 17, wherein the respective transfer comprises a transport from the one unit (2-5a) to the next unit (3-5b).

20. The method according to any one of claims 17 to 19, characterized in that the casting mold (G) is dipped in the course of cooling in a tank filled with cooling liquid tank.

21. Method according to claim 20, characterized in that a strong relative movement is generated between the casting mold (G) and the cooling liquid.

22. The method according to claim 17, wherein the casting (M) is removed from the mold by means of a liquid, by means of which the binding of the molding material is dissolved.

23. The method according to claim 22, wherein the material dissolved in the liquid is collected and fed to a treatment.