CH654230A5

CH654230A5 - DEVICE FOR REMOVING THE CORE SAND FROM CAST PIECES.

Info

Publication number: CH654230A5
Application number: CH346381A
Authority: CH
Inventors: Werner Lueber
Original assignee: Werner Lueber
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1986-02-14
Also published as: DE3219390A1; DE3219390C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen des Kernsandes aus Guss-Stücken, wobei das Guss-Stück zwischen einem Vibrator und einem verstellbaren Amboss einspannbar ist. The present invention relates to a device for removing the core sand from cast pieces, the cast piece being clampable between a vibrator and an adjustable anvil.

Mit der Zunahme der Komplexität von Guss-Stücken, wie Motorblöcke, Zylinderköpfe u.dgl. nimmt auch die Problematik zu, aus und von diesen Guss-Stücken nach vollzogenem Guss den hartgebrannten Kernsand zu entfernen, was mit den bekannten Einrichtungen hierfür nicht mehr zufriedenstellend erreicht werden kann. With the increase in the complexity of castings such as engine blocks, cylinder heads and the like. the problem of removing and removing the hard-burned core sand from these cast pieces after the casting is complete is increasing, which can no longer be achieved satisfactorily with the known devices for this.

Für die Kernsandentfernung ist es beispielsweise gemäss der US-Patentschrift Nr. 1 768 428 üblich, das betreffende Guss-Stück zwischen einem Vibrator oder Rüttler und einer Aufspannplatte einzuspannen. Darüber hinaus versucht der Vorschlag gemäss der DE-OS 3 010 964, die Rüttelwirkung noch dadurch zu verbessern, dass die ganze Anordnung noch in Drehung versetzt wird. For core sand removal, it is customary, for example, in accordance with US Pat. No. 1,768,428, to clamp the cast piece in question between a vibrator or vibrator and a platen. In addition, the proposal according to DE-OS 3 010 964 tries to improve the shaking effect by rotating the entire arrangement.

Alle diese bekannten Anordnungen sind jedoch nicht immer in der Lage, den Kernsand vollständig, auch aus Hinter-schneidungen und kleinsten Bohrungen am Guss-Stück zu entfernen, was kostspielige Nacharbeiten verlangt. However, all of these known arrangements are not always able to completely remove the core sand, even from undercuts and the smallest bores on the casting, which requires expensive reworking.

Dies hat seine Ursache in der Verwendung von starr oder nur teilweise elastisch an der Einrichtung angeordneten Aufspannmitteln für das Guss-Stück, so dass mindestens ein Teil der erzeugten Vibrationen des ohnehin relativ leistungsschwachen Rüttlers auf die Einrichtung, statt auf das Guss-Stück gelangen. This is due to the use of clamping means for the casting, which are arranged rigidly or only partially elastically on the device, so that at least some of the vibrations generated by the vibrator, which is in any case relatively poor in performance, reach the device instead of the casting.

Nachteilig bei den genannten Anlagen zur Kernsandentfernung des Standes der Technik ist zudem deren übergrosses und somit teures Bauvolumen sowie die Umständlichkeit, solche Einrichtungen auf verschiedenste Guss-Stücke umzurüsten. A disadvantage of the above-mentioned systems for core sand removal of the prior art is also their oversized and thus expensive construction volume and the inconvenience of converting such devices to a wide variety of castings.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen des Kernsandes aus Guss-Stük-ken so zu verbessern, dass deren Wirkung jeglichen Kernsand aus und von jedem beliebigen Guss-Stück vollständig und schnell entfernt. Zudem soll diese Vorrichtung in ihrer Konzeption einfach, relativ klein und mobil und vielseitig anwendbar sein. It is therefore an object of the present invention to improve a device for removing the core sand from cast pieces in such a way that its action completely and quickly removes any core sand from and from any cast piece. In addition, the design of this device should be simple, relatively small and mobile and versatile.

Alle diese Forderungen werden nun erfindungsgemäss dadurch erfüllt, dass der Vibrator ein Drucklufthammer ist, welcher sich am Rahmen der Vorrichtung über eine stoss-und schwingungsdämpfende Zwischenlage ortsfest abstützt, wobei die Hammerspitze des Drucklufthammers mit dem, am Rahmen über eine weitere stoss- und schwingungsdämpfende Zwischenlage abgestützten Amboss eine Einspanneinheit für das Guss-Stück bilden. All of these requirements are now met according to the invention in that the vibrator is a pneumatic hammer, which is supported on the frame of the device by means of a shock-absorbing and vibration-absorbing intermediate layer, the hammer tip of the pneumatic hammer with the, on the frame using a further shock-absorbing and vibration-absorbing intermediate layer supported anvil form a clamping unit for the cast piece.

Durch die stoss- und schwingungsdämpfende Abstüt-zung der die Einspanneinheit für das Guss-Stück bildenden Teile werden zunächst die gesamten erzeugten Schwingungen des Drucklufthammers auf das eingespannte Guss-Stück übertragen. Zudem erlaubt der erfindungsgemässe Einsatz eines Drucklufthammers eine relativ hochfrequente, mehrfach stärkere als mit Rüttlern erzeugbare und zudem über die Hammerspitze noch punktförmig übertragene, schockartige Vibration am Guss-Stück, die, wie Versuche gezeigt haben, den Kernsand nachgerade vom Guss-Stück wegsprengt. Der Kernsand wird dabei in Sekunden auch aus den kleinsten und verschlungensten Öffnungen herausvibriert. Due to the shock and vibration-damping support of the parts forming the clamping unit for the cast piece, all of the vibrations generated by the pneumatic hammer are first transferred to the clamped cast piece. In addition, the use of a pneumatic hammer according to the invention permits a relatively high-frequency, shock-like vibration on the casting, which is several times stronger than that which can be generated with vibrators and is also transmitted point-wise via the tip of the hammer and which, as tests have shown, blows the core sand straight away from the casting. The core sand is vibrated out of the smallest and most convoluted openings in seconds.

Für einen relativ grossen Einspannhub zwischen dem Amboss und der Hammerspitze ist es von Vorteil, wenn der Amboss am freien Ende eines elastischen, mit dem Rahmen fest verbundenen Schwingelementes angeordnet ist, wobei dann für eine Huberzeugung der Amboss auf einem druckmittelbetriebenen Balg aufsitzt. For a relatively large clamping stroke between the anvil and the tip of the hammer, it is advantageous if the anvil is arranged at the free end of an elastic oscillating element which is firmly connected to the frame, the anvil then being seated on a pressure-medium-operated bellows for stroke generation.

Eine besonders vorteilhafte, da einfache und vielseitig verwendbare Konstruktion kann ferner darin gesehen werden, wenn der Rahmen im wesentlichen ein U-Stück ist, zwischen dessen Schenkeln sich die Einspanneinheit für das Guss-Stück befindet, wobei dann der Rahmen mobil verwendbar oder mit einem ortsfesten Maschinengestell verbindbar ist. A particularly advantageous, since simple and versatile construction can also be seen if the frame is essentially a U-piece, between the legs of which the clamping unit for the cast piece is located, the frame then being usable for mobile use or with a fixed one Machine frame is connectable.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entfernen des Kernsandes aus Guss-Stücken, als ortsfeste Anordnung auf einem Maschinengestell; und Figure 1 is a schematic side view, partially in section, the inventive device for removing the core sand from castings, as a fixed arrangement on a machine frame. and

Fig. 2 in kleinerem Massstab zwei mobil ausgebildete erfindungsgemässe Vorrichtungen an einem Gross-Guss-Stück. Fig. 2 on a smaller scale two mobile devices according to the invention on a large cast piece.

Die in Fig. 1 dargestellte ortsfeste Anlage mit einer Vorrichtung 10 zum Entfernen des Kernsandes aus dem Guss-Stück 1 umfasst einen Rahmen 2 im wesentlichen in Form eines selbsttragenden U-Stückes, der hier auf einem Maschinengestell 3 fest angeordnet ist. The stationary system shown in FIG. 1 with a device 10 for removing the core sand from the cast piece 1 comprises a frame 2 essentially in the form of a self-supporting U-piece, which is fixedly arranged here on a machine frame 3.

Es sei bereits hier erwähnt, dass auch zwei oder mehr solche Vorrichtungen 10 nebeneinander auf dem gleichen Maschinengestell 3 zur Bearbeitung des gleichen Guss-Stückes 1 gleichzeitig durch alle Vorrichtungen 10 oder mehrerer Guss-Stücke 1 durch je eine Vorrichtung 10 angeordnet sein können. It should already be mentioned here that two or more such devices 10 can also be arranged next to one another on the same machine frame 3 for processing the same cast piece 1 by all devices 10 or more cast pieces 1 by one device 10 each.

Zwischen den hier horizontalen Schenkeln 11 und 12 des Rahmens 2 befindet sich die Einspanneinheit für das Guss-Stück 1, welche Einspanneinheit aus der Hammerspitze 4 eines Drucklufthammers 5 und einem Amboss 6 gebildet ist. Between the horizontal legs 11 and 12 of the frame 2 there is the clamping unit for the cast piece 1, which clamping unit is formed from the hammer tip 4 of a pneumatic hammer 5 and an anvil 6.

Hierbei wird der erfindungsgemässe Drucklufthammer 5 ortsfest am oberen Schenkel 11 des Rahmens 2 über eine stoss- und schwingungsdämpfende Zwischenlage 7 abgestützt. Die Speisung des Drucklufthammers 5 erfolgt über eine übliche, nicht näher zu bezeichnende Quelle 8. In this case, the pneumatic hammer 5 according to the invention is supported in a stationary manner on the upper leg 11 of the frame 2 by means of an intermediate layer 7 which dampens shock and vibration. The compressed air hammer 5 is supplied via a conventional source 8, which cannot be described in detail.

Der Amboss 6, der vorzugsweise auswechselbar und so anpassbar an unterschiedliche Guss-Stücke 1 sein kann, ist ebenfalls erfindungsgemäss stoss- und schwingungsdämp-fend am hier unteren Schenkel 12 abgestützt. Beim vorliegenden Beispiel ist der Amboss 6 am freien Ende eines elasti- The anvil 6, which can preferably be exchangeable and thus adaptable to different cast pieces 1, is also supported according to the invention on the lower leg 12 in a shock-absorbing and vibration-damping manner. In the present example, the anvil 6 is at the free end of an elastic

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

654 230 654 230

sehen, mit dem Rahmen 2 über eine Querabstützung 9 ortsfest verbundenen Schwingelementes 13 angeordnet. Dieses Schwingelement 13 umfasst einen Gelenkkopf 14, der über vorgespannte Spezialgummikörper 15 um einen an der Querabstützung angeflanschten Vierkantzapfen 16 um einige Winkelgrade verdrehbar angelenkt ist. Dies erlaubt am Amboss 6 einen vorgegebenen Einspannweg. Hierbei wird die Hubbewegung am Amboss 6 durch einen druckmittelbetriebenen Balg 17 erzeugt, welcher einerseits auf dem unteren Schenkel 12 des Rahmens 2 fest aufsitzt und andrerseits am Amboss 6 von unten her angreift. Das Innere des Balges 17 steht dabei über Ventilmittel 18 mit einer Druckquelle 19 in Strömungsverbindung. Hierbei wirkt der Balg 17 sowohl als Hubmittel zum Einspannen des Guss-Stückes 1 zwischen der Hammerspitze 4 und dem Amboss 6, als auch als zusätzliche stoss- und schwingungsdämpfende Zwischenlage für den Amboss 6. see, arranged with the frame 2 via a transverse support 9 fixedly connected vibrating element 13. This oscillating element 13 comprises an articulated head 14, which is articulated by means of prestressed special rubber bodies 15 so that it can be rotated by a few angular degrees by a square pin 16 flanged to the transverse support. This allows a given clamping path on the anvil 6. Here, the lifting movement on the anvil 6 is generated by a pressure medium-operated bellows 17 which, on the one hand, sits firmly on the lower leg 12 of the frame 2 and, on the other hand, engages the anvil 6 from below. The interior of the bellows 17 is in flow communication with a pressure source 19 via valve means 18. The bellows 17 acts both as a lifting means for clamping the cast piece 1 between the hammer tip 4 and the anvil 6, and also as an additional shock and vibration-damping intermediate layer for the anvil 6.

Es dürfte ohne weiteres erkennbar sein, dass man die erfindungsgemässe Forderung, den Amboss 6 stoss- und schwingungsdämpfend abzustützen, auch anders erreichen könnte, beispielsweise durch einen Block-Körper aus vorgespanntem Gummi, der beispielsweise zwischen einer Hubspindel und dem Amboss angeordnet sein könnte (nicht gezeigt). It should be readily apparent that the requirement according to the invention to support the anvil 6 in a shock and vibration-damping manner could also be achieved differently, for example by means of a block body made of prestressed rubber, which could be arranged, for example, between a lifting spindle and the anvil (not shown).

Weiter ist es denkbar, bei der vom Drucklufthammer 5 bzw. dessen Hammerspitze 4 und dem Amboss 6 gebildeten Einspanneinheit für das Guss-Stück anstelle des verstellbaren Ambosses 6 den Drucklufthammer 5 verstellbar zu machen oder Amboss 6 und Drucklufthammer 5 gemeinsam verstellbar zu machen. It is also conceivable to make the pneumatic hammer 5 adjustable for the cast piece instead of the adjustable anvil 6 in the case of the clamping unit formed by the pneumatic hammer 5 or its hammer tip 4 and the anvil 6 or to make the anvil 6 and pneumatic hammer 5 adjustable together.

Die Anordnung ist jedenfalls so zu treffen, dass sich das Guss-Stück 1 über einen Speiser oder einen Steiger 20, der sowieso später vom Guss-Stück abgetrennt wird, zwischen Amboss 6 und Hammerspitze 4 momentan und relativ fest einspannen lässt. Durch die nun allseitig stoss- und schwingungsdämpfend gegen den Rahmen 2 abgestützte Einspanneinheit aus Drucklufthammer 5 bzw. dessen Hammerspitze 4 und Amboss 6 gelangt nunmehr die ganze Wirkung des Drucklufthammers 5 auf das Guss-Stück 1, was, wie vorerwähnt, den Kernsand fast explosionsartig aus allen noch so engen und hinterschnittenen Öffnungen und Fugen heraustreibt. Diese Wirkung wird durch die bei Drucklufthämmern oder dgl. wesentlich grössere Vibrationsleistung als bei Rüttlern noch erhöht. In any case, the arrangement must be such that the cast piece 1 can be clamped between the anvil 6 and the hammer tip 4 momentarily and relatively firmly using a feeder or a riser 20, which will later be separated from the cast piece anyway. Due to the now shock and vibration-damping against the frame 2 supported clamping unit made of pneumatic hammer 5 or its hammer tip 4 and anvil 6, the full effect of the pneumatic hammer 5 on the casting 1 now, what, as mentioned, the core sand almost explosively drives out all the narrow and undercut openings and joints. This effect is further increased by the vibration output which is considerably greater in the case of pneumatic hammers or the like than in the case of vibrators.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass die vorbeschriebene, erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entfernen des Kernsandes aus Guss-Stücken nicht nur ortsfest auf einem Maschinengestell sondern auch mobil verwendbar ist. Das in Fig. 2 angedeutete Gross-Guss-Stück 1' ist beispielsweise wegen seiner Grösse an einem Flaschenzug 2.1 oder dgl. aufgehängt, worauf dann eine oder mehrere der genannten Vorrichtung 10 am Guss-Stück Y über Steiger oder Speiser 20' angeschlagen werden, wobei diese Vorrichtungen beispielsweise ebenfalls über Flaschenzüge 22 und 23 oder dgl. behändigt werden können. It can be seen from FIG. 2 that the above-described device according to the invention for removing the core sand from castings can be used not only in a stationary manner on a machine frame but also in a mobile manner. The large cast piece 1 'indicated in FIG. 2 is, for example, suspended from a block and tackle 2.1 or the like because of its size, whereupon one or more of the devices 10 mentioned are attached to the cast piece Y via risers or feeders 20', these devices, for example, can also be handled using pulleys 22 and 23 or the like.

Dies erlaubt, auch Guss-Stücke, die wegen ihrer Grösse oder ihrer Form nicht an stationäre Vorrichtungen zur Kernsandentfernung angeschlagen werden können, trotzdem der Wirkung der erfmdungsgemässen Vorrichtung auszusetzen. This allows cast pieces, which cannot be attached to stationary devices for core sand removal because of their size or shape, to be exposed to the effect of the device according to the invention.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

654230 PATENT CLAIMS

1. Device for removing the core sand from cast pieces, the cast piece being clamped between a vibrator and an adjustable anvil, characterized in that the vibrator is a pneumatic hammer (5) which strikes the frame (2) via a - and vibration-damping intermediate layer (7) is supported in a stationary manner, the hammer tip (4) of the pneumatic hammer (5) with the anvil (6) supported on the frame (2) by means of a further shock and vibration-damping intermediate layer (13; 17) form a clamping unit for the cast piece.

2. Device according to claim 1, characterized in that the anvil (6) is arranged at the free end of an elastic, with the frame (2) fixedly connected oscillating element (13).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the anvil (6) sits on a pressure medium-operated bellows (17).

4. The device according to claim 1, characterized in that the frame (2) is essentially a U-piece, between the legs of which the clamping unit (4; 6) for the cast piece is located.

5. The device according to claim 1, characterized. net that the frame (2) can be used mobile or can be connected to a stationary machine frame.