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Dokumentenidentifikation DE102005053818A1 16.05.2007
Titel Sicherungsbühne für eine Gießmaschine sowie Verfahren zur Sicherung des Arbeitsplatzes an einer Gießmaschine
Anmelder Hengst GmbH & Co.KG, 48147 Münster, DE
Erfinder Schwarzer, Frank, 48356 Nordwalde, DE
Vertreter Habbel & Habbel, 48151 Münster
DE-Anmeldedatum 11.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005053818
Offenlegungstag 16.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse B22D 45/00(2006.01)A, F, I, 20051111, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B22D 47/00(2006.01)A, L, I, 20051111, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungsbühne für eine Gießmaschine, mit einer eine Arbeitsplattform bildenden Bühnenfläche und mit einem die Bühnenfläche tragenden Gestell, an welchem die Bühnenfläche gelenkig gelagert ist, und mit einer Antriebseinheit, welche auf die Bühnenfläche einwirkt, derart, dass diese zwischen einer horizontalen Arbeitsstellung und einer aufrechten Ruhestellung beweglich ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsbühne für eine Gießmaschine sowie eine Gießmaschinen-Anordnung mit einer derartigen Sicherungsbühne, und schließlich ein Verfahren zur Sicherung des Arbeitsplatzes an einer Gießmaschine.

Aus der Praxis ist es bekannt, dass bei der Herstellung größerer gegossener Werkstücke die beiden Formhälften einer Gießmaschine in erheblichem Abstand über einem Untergrund vorgesehen sind. Beispielsweise kann unterhalb der Formhälften eine Grube vorgesehen sein, oder die gesamte Gießmaschine kann erhöht angeordnet sein, so dass in jedem Fall ein Freiraum von 1,50 m bis 2 m Höhe zwischen den Formhälften und dem Untergrund besteht.

Auch bei einer automatischen Gießanlage ist es regelmäßig erforderlich, manuelle Tätigkeiten an den Formhälften durchzuführen. Beispielsweise muss Trennmittel aufgesprüht werden, wenn lediglich Kleinserien gegossen werden sollen und demzufolge kein eigens programmierter Sprühroboter die Formhälften abfährt und das Trennmittel aufsprüht. Im Serienbetrieb ist es regelmäßig erforderlich, die Auswerfer abzuschmieren, so dass auch im Serienbetrieb der regelmäßige Zugang zu den Formhälften erforderlich ist.

Aus der Praxis ist es bekannt, für diese Wartungszwecke manuell Bohlen oder ähnliche Bauteile unter die Formhälften zu bringen, so dass das Personal sich dann auf dieser sehr provisorischen Bühne bewegen kann, die gegebenenfalls nur aus einer einzigen oder aus wenigen Bohlen besteht.

Aus produktionstechnischen Gründen ist es nicht möglich oder nicht vorteilhaft, ständig eine Arbeitsbühne unterhalb der Formhälften zu belassen. Wenn beispielsweise ein fehlerhaftes Werkstück nicht aus der Form entnommen wird oder bei fehlerhaften Betriebsabläufen keine Entnahme der Werkstücke erfolgt, werden diese automatisch nach Überschreitung einer gewissen Zeit aus der Form ausgeworfen, um zu verhindern, dass die Werkstücke in der Form abkühlen und durch die dabei erfolgende Schrumpfung fest in der Form verkeilen. Würde in derartigen Fällen das automatisch ausgeworfene Werkstück auf der ständig montierten Sicherungsbühne aufprallen, wäre zu befürchten, dass es sich in einer Höhe befindet, die beim nächsten Zusammenfahren der beiden Formhälften zu einer Zerstörung der Form führen kann. Aus diesem Grund ist der Freiraum unterhalb der beiden Formhälften gewünscht, und es kann in der Praxis vorgesehen sein, dass dieser Freiraum benötigt wird, um beispielsweise senkrecht verlaufenden Kernzugeinheiten den erforderlichen Bewegungsraum zu gewähren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsbühne für eine Gießmaschine vorzuschlagen, die ein sicheres Arbeiten an den geöffneten Formhälften ermöglicht, und eine dazu geeignete Gießmaschinen-Anordnung sowie eine dazu geeignete Verfahrensweise anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherungsbühne mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Gießmaschinen-Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein Verfahren mit den Verfahrensschritten gemäß Anspruch 12 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine maschinelle Sicherungsbühne unterhalb der Formhälften vorzusehen, die nicht statisch dauernd in ihrer Arbeitsstellung verbleibt, sondern lediglich für die gewünschten Wartungsarbeiten in ihre Arbeitsstellung gebracht werden kann, in welcher sie eine großflächige, gefahrlos zu begehende Plattform für das Personal bietet. Während des eigentlichen Produktionsprozesses der Gießmaschine wird die Bühnenfläche der Sicherungsbühne in eine Ruhestellung verfahren, in welcher sie aufrecht ausgerichtet ist und den Raum unterhalb der Formhälften freigibt. Um einen möglichst großen Freiraum zu schaffen, kann die Bühnenfläche vorteilhaft in eine vertikale Ruhestellung verfahren werden.

Dadurch, dass die Bühnenfläche der Sicherungsbühne maschinell beweglich ist, ist einerseits eine großflächige und damit schwergewichtige Ausgestaltung der Bühnenfläche möglich, die bei einer manuellen Handhabung der Bühnenfläche kaum zu handhaben wäre. Zudem ermöglicht die maschinelle Beweglichkeit der Bühnenfläche vorteilhaft die Einbindung der Sicherungsbühne in die gesamte Maschinensteuerung der Gießmaschine, so dass in einer optimal sicheren Ausgestaltung eine automatische Betriebsweise der Gesamtanordnung vorgesehen sein kann, bei welcher die Sicherungsbühne stets automatisch in ihre Arbeitsstellung verfahren wird, wenn die entsprechenden Betriebsbedingungen der Gießmaschine vorliegen, beispielsweise, wenn eine der in der Praxis üblicherweise vorgesehenen Schutztüren der Gießmaschine teilweise oder ganz geöffnet ist. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass Arbeiten an der Gießmaschine durchgeführt werden sollen, so dass in diesen Fällen automatisch die Bühnenfläche der Sicherungsbühne in ihre Arbeitsstellung gebracht werden kann.

Vorteilhaft laufen die Bewegungen der Bühnenfläche automatisch synchron gesteuert zu den Bewegungen der Kerne der Gießmaschine ab. So kann sichergestellt werden, dass sich durch die Integration der Sicherungsbühne in die Gießmaschine weder eine Taktzeitverlängerung der Gießmaschine noch eine Kollision der Bühnenfläche mit der Gießmaschine, z. B. deren Formhälften, ergibt.

Bei einer derartigen Synchronisation der Bewegungen ist insbesondere vorteilhaft vorgesehen, dass der jeweilige Öffnungswinkel der Sicherungsbühne, also der Neigungswinkel der Bühnenfläche, an eventuelle bewegliche Bauteile der Form angepasst ist, und dass der Bewegungsraum dieser Bauteile stets derart berücksichtigt ist, dass es bei keiner Stellung der Bühnenfläche zu einer Kollision mit derartigen beweglichen Bauteilen kommen kann. Dies ist z. B. zu berücksichtigen, wenn die Form weit nach unten reichende Schieber aufweist.

Wenn eine großflächige Sicherungsbühne mehrere Bühnenflächen aufweist, bzw. wenn mehrere Sicherungsbühnen mit jeweils einer Bühnenfläche zusammen benutzt werden, um eine große begehbare Fläche für Wartungsarbeiten zu schaffen, kann je nach Position der einzelnen Bühnenflächen vorgesehen sein, die einzelnen Bühnenflächen unterschiedlich schnell zu bewegen, um die genannten Kollisionen zu vermeiden. Dadurch können bestimmte Bühnenflächen langsamer und dementsprechend mit geringerer Antriebsleistung bewegt werden als andere Bühnenflächen, die wegen derartiger Störkonturen erst später und dann dementsprechend schneller bewegt werden müssen. Vorteilhaft kann jedoch eine gleichzeitige und gleichartige Bewegung sämtlicher Bühnenflächen erfolgen, so dass erstens deren Ansteuerung vereinfacht wird und zweitens im Sinne einer verbesserten Unfallsicherheit scherenartige Relativbewegungen zwischen den einzelnen Bühnenflächen vermieden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweils untergeordneten Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen die

1 und 2 eine Sicherungsbühne in ihrer Ruhestellung, und die

3 und 4 die Sicherungsbühne in ihrer Arbeitsstellung.

In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils insgesamt eine Sicherungsbühne bezeichnet, die ein Gestell 2 aufweist und eine schwenkbare Bühnenfläche 3. Die Bühnenfläche 3 ist dabei in den Zeichnungen lediglich rein schematisch angedeutet, beispielsweise, indem lediglich eine Rahmenkonstruktion dieser Bühnenfläche 3 angedeutet ist, wobei in der Praxis die Bühnenfläche 3 insgesamt als Gitterboden oder als geschlossene Fläche ausgestaltet sein kann bzw. die dargestellte, rahmenartige Bühnenfläche 3 mit einer entsprechenden Abdeckung versehen sein kann.

Das Gestell 2 ist auf Laufrollen 4 verfahrbar, um eine Grobpositionierung der Sicherungsbühne 1 unter den Formhälften einer Gießmaschine zu ermöglichen.

Die Feinanpassung der Ausrichtung der Bühnenfläche 3 erfolgt darüber, dass die Bühnenfläche 3 entlang einer Vielkeilwelle 5 verfahrbar ist.

Die Bühnenfläche 3 ist um eine Schwenkachse 6 schwenkbar und hierzu von einem Elektromotor 7 angetrieben, der auf die Vielkeilwelle 5 einwirkt. Die Vielkeilwelle überträgt mittels eines Gelenkhebels 8 die Bewegung auf die Bühnenfläche 3, so dass diese um die Schwenkachse 6 verschwenkt wird.

Der Gelenkhebel 8 weist ein Gelenk 9 auf, welches überstreckt werden kann, so dass die Bühnenfläche 3 in ihrer aus den 3 und 4 ersichtlichen Arbeitsstellung auch bei Ausfall von Energiesystemen, wie Elektrizität, Hydraulik oder Pneumatik, gesichert ist und auch unter Belastung in ihrer horizontalen Arbeitsstellung verbleibt.

Vorteilhaft wird mittels der vorgeschlagenen Sicherungsbühne ermöglicht, dass der Bewegungsraum nach unten, in das Maschinengestell der Gießmaschine hin, frei bleibt, so dass beispielsweise die vertikal beweglichen Kernzugeinrichtungen unverändert genutzt werden können.

Gussteile, die nicht vorschriftsmäßig vom Entnahmeroboter abgeholt werden, können – wie dies aus der Praxis bekannt ist – frei aus der Form heraus in die Grube fallen und treffen nicht etwa auf eine kontinuierlich vorhandene Bühnenfläche, die auf diese Weise beschädigt werden oder zu einer Beschädigung der gesamten Sicherungsbühne führen könnte. Derartige, in die Grube der Gießmaschine gefallene fehlerhafte Werkstücke müssen – wie dies aus der Praxis ohnehin bekannt ist – regelmäßig aus der Grube entleert werden, so dass in dieser Grube stets der Bewegungsraum für die Bühnenfläche 3 verfügbar ist, um diese aus ihrer aus den 1 und 2 ersichtlichen Ruhestellung in die aus den 3 und 4 ersichtliche Arbeitsstellung zu verschwenken.

Die Schwenkachse 8 verläuft in Formschließrichtung, und je nach Größe der Gießmaschine können zwei der Sicherungsbühnen 1 symmetrisch zueinander aufgestellt werden, so dass sich insgesamt ein großer Freiraum unterhalb der Formhälften ergibt, wenn die Bühnenflächen 3 in ihrer Ruhestellung nahezu senkrecht stehen, während andererseits bei in ihre Arbeitsstellungen hoch geschwenkten Bühnenflächen 3 ein sehr großer, sicher begehbarer Bereich geschaffen wird, in dem das Personal sich bewegen und Wartungsarbeiten an den Formhälften vornehmen kann.

Die Integration der Sicherungsbühne in die gesamte Maschinensteuerung der Gießmaschine ist vergleichsweise einfach möglich: Die Sicherungsbühne besitzt vorzugsweise eine autonome Steuerung, die mit der Maschinensteuerung der Gießmaschine über eine lediglich geringe Zahl von Signalen kommuniziert. In der Maschinensteuerung sind beispielsweise folgende zusätzliche Signale vorzubereiten und zu verarbeiten:

  • 1. Ein Taster, um die Sicherungsbühne in ihre Arbeitsstellung zu bringen. Der Taster kann vorzugsweise als Leuchttaste ausgestaltet sein, der aufleuchtet, wenn die Sicherungsbühne sich in ihrer Arbeitsstellung befindet, gesichert ist und belastbar ist;
  • 2. ein vergleichbarer Leuchttaster, um die Sicherungsbühne aus der Arbeitsstellung in ihre Ruhestellung zu bringen, wobei dieser Taster aufleuchtet, wenn sich die Bühnenfläche 3 der Sicherungsbühne 1 in ihrer Ruhestellung befindet;
  • 3. ein Signal von der Maschinensteuerung an die Steuerungseinheit der Sicherungsbühne, um die Bühnenfläche in ihre Arbeitsstellung zu bringen;
  • 4. ein Signal von der Maschinensteuerung an die Steuerungseinheit der Sicherungsbühne, um die Bühnenfläche aus der Arbeitsstellung in ihre Ruhestellung zu bringen;
  • 5. ein Einschaltsignal von der Maschinensteuerung an die Steuerungseinheit der Sicherungsbühne, wenn die Maschinensteuerung komplett ausgeschaltet wird, so dass in diesem Fall die Bühnenfläche automatisch durch die Steuerungseinheit der Sicherungsbühne in ihre Arbeitsstellung verbracht wird;
  • 6. ein Signal von der Sicherungsbühne an die Maschinensteuerung, dass die Bühnenfläche sich in ihrer Ruhestellung befindet;
  • 7. das entgegengesetzte Signal von der Sicherungsbühne bzw. deren Steuerungseinheit an die Maschinensteuerung, dass sich die Bühnenfläche nämlich in ihrer Arbeitsstellung befindet, und schließlich ein Alarmsignal von der Steuerungseinheit der Sicherungsbühne an die Maschinensteuerung, dass eine Fehlfunktion der Sicherungsbühne vorliegt.

In einer automatischen oder halbautomatischen Betriebsart muss sichergestellt sein, dass die Sicherungsbühne stets dann ihre Arbeitsstellung einnimmt, wenn Schutztüren der Gießmaschine nicht vollständig geschlossen sind und die beiden Formhälften der Gießmaschine geöffnet sind.

In einer weiteren Betriebsart „Einrichten" kann vorgesehen sein, dass die Sicherungsbühne nur dann ihre Arbeitsstellung einnimmt, wenn die Formhälften der Gießmaschine geöffnet sind. Für eine Bewegung der Bühnenfläche in diesem Einricht-Betrieb muss der entsprechende Taster gehalten werden. Sobald der Taster Iosgelassen wird, stoppt die Bewegung der Bühnenfläche unmittelbar.

Vorteilhaft kann in sämtlichen Betriebsweisen die Steuerung der Sicherungsbühne und der Gießmaschine so ausgestaltet sein, dass die Form der Gießmaschine nur dann geschlossen werden kann, wenn die Bühnenfläche der Sicherungsbühne ihre Ruhestellung einnimmt.

Wenn die Steuerung der Gießmaschine komplett ausgeschaltet wird, muss vorteilhaft sichergestellt sein, dass alle stromführenden Komponenten der Sicherheitsbühne stromlos sind und alle druckbetätigten Komponenten, wie pneumatische oder hydraulische Komponenten drucklos sind, so dass keine ungewollte Bewegung der Bühnenfläche bzw. der gesamten Sicherungsbühne ausgelöst wird. Eine derartige Situation, dass die Steuerung der Gießmaschine ausgeschaltet wird, kann beispielsweise vorliegen, wenn Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten in der Grube der Gießmaschine durchgeführt werden bzw. wenn an der Sicherheitsbühne selbst gearbeitet werden muss. In diesem Zustand, wenn die gesamte Sicherheitsbühne energielos geschaltet ist, muss die Tragfähigkeit der Bühnenfläche dennoch sichergestellt sein, wie dies beispielsweise durch den überstreckten Gelenkhebel 8 des dargestellten Ausführungsbeispiels gewährleistet ist.


Anspruch[de]
Sicherungsbühne für eine Gießmaschine,

mit einer eine Arbeitsplattform bildenden Bühnenfläche,

und mit einem die Bühnenfläche tragenden Gestell, an weichem die Bühnenfläche gelenkig gelagert ist,

und mit einer Antriebseinheit, welche auf die Bühnenfläche einwirkt, derart, dass diese zwischen einer horizontalen Arbeitsstellung und einer aufrechten Ruhestellung beweglich ist.
Sicherungsbühne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bühnenfläche um eine Schwenkachse beweglich gelagert ist. Sicherungsbühne nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Stütze, welche die Bühnenfläche in deren Arbeitsstellung gegen das Gestell abstützt. Sicherungsbühne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze als Gelenkhebel ausgestaltet ist, der bei in ihrer Arbeitsstellung befindlicher Bühnenfläche in einer überstreckten, selbstsichernden Stellung angeordnet ist. Sicherungsbühne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell Laufrollen aufweist, mittels derer die Sicherungsbühne auf einem Untergrund verfahrbar ist. Sicherungsbühne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bühnenfläche gegenüber dem Gestell verfahrbar gelagert ist. Sicherungsbühne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bühnenfläche gegenüber dem Gestell höhenverstellbar ist. Gießmaschinen-Anordnung, mit zwei Formhälften, die eine geschlossene Form bildend zueinander verfahrbar und zur Entnahme des Gussteils auseinander fahrbar sind,

wobei die Formhälften oberhalb eines Untergrundes angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Untergrund und den Formhälften die Bühnenfläche einer Sicherungsbühne nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
Gießmaschinen-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sicherungsbühnen vorgesehen sind, deren beiden Bühnenflächen in ihrer jeweiligen Arbeitsstellung eine gemeinsame Arbeitsbühne bilden. Gießmaschinen-Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bühnenfläche in Formschließrichtung verfahrbar ist. Gießmaschinen-Anordnung nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 8 – 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse parallel zur Formschließrichtung verläuft. Verfahren zur Sicherung des Arbeitsplatzes an einer Gießmaschine, wobei zwei Formhälften der Gießmaschine auseinander bewegt werden und eine Sicherungsbühne unterhalb der Formhälften errichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsbühne maschinell wahlweise in ihrer Arbeitsstellung oder in ihre Ruhestellung verfahren wird. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer automatischen Betriebsweise die Bühnenfläche immer in ihrer Arbeitsstellung verfahren wird, wenn an der Gießmaschine vorgesehene Schutztüren zumindest teilweise geöffnet sind und die beiden Formhälften geöffnet sind. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhälften der Gießmaschine nur geschlossen werden können, wenn sich die Bühnenfläche in ihrer Ruhestellung befindet. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle elektrischen Elemente der Sicherungsbühne stromlos und alle pneumatischen oder hydraulischen Elemente der Sicherungsbühne drucklos geschaltet werden, wenn die Maschinensteuerung der Gießmaschine ausgeschaltet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 – 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Bühnenfläche synchron mit den Bewegungen der Formhälften durchgeführt werden, derart, dass die Bühnenfläche von ihrer Ruhe- in ihre Arbeitsstellung bewegt wird, während die Formhälften von ihrer geschlossenen in ihre offene Stellung bewegt werden, und dass die Bühnenfläche von ihrer Arbeits- in ihre Ruhestellung bewegt wird, während die Formhälften von ihrer geöffneten in ihre geschlossene Stellung verfahren werden.






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