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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Entkernen von Gußteilen,
die insbesondere, aber nicht ausschließlich, in der Gießereiindustrie
für Aluminiumlegierungen
und dgl. nützlich
angewendet, werden kann.
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Es ist bekannt, daß eine sehr
große
Anzahl von hohlen Metallteilen, beispielsweise für den Automobil- und Haushaltssektor
usw., dadurch erhalten wird, daß das
geschmolzene Metall in Schalen aus verdichtetem Sand gegossen wird,
die ihrerseits einen oder mehrere, aus demselben Material hergestellte
Kerne aufnehmen, um beispielsweise Innenwände, Membranen od. dgl. auszubilden.
Das resultierende Halbfertigerzeugnis, auch als Gußteil bekannt,
wird dann, bevor es einer anschließenden Fertigbearbeitung unterworfen
wird, von der Schale und dem entsprechenden Kern befreit. Das Aufbrechen der
Schale ist für
sich selbst ein sehr einfacher Vorgang, da es ausreicht, das Gußteil zu
schütteln,
während
es zur Befreiung des Gußteils
vom Kern erforderlich ist, beispielsweise mit einem pneumatischen Hammer
heftig auf den Kern einzuwir- ken, bis er aufbricht, und dann seinen
Sand durch die Öffnungen des
Gußkörpers aus
diesem auszutreiben. Dieses typischerweise manuelle Verfahren ist
offensichtlich bei mittleren, großen und sehr großen Massenproduktionen
nicht durchführbar.
Zur Überwindung
dieses Problems sind Sandschlag- oder -ausstoßvorrichtungen vor- gesehen
worden, die im wesentlichen aus einer Plattform bestehen, die ein
Stoßelement und
einen festen Anschlag trägt,
die sich einander gegenüber
liegen und zwischen denen die Bedienungsperson den Gußkörper legt,
nachdem dieser aus der Schale befreit wurde, um ihn einer starken
Vibration zu unterwerfen und den inneren Kern aufzubrechen.
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Ein erster Nachteil dieser Vorrichtungen
ist die ziemlich lange Zeit, die zur Durchführung des Verfahrens benötigt wird,
und zwar sowohl aufgrund der Schwierigkeiten, die die Bedienungspersonen
bei der Handhabung der Teile haben, als auch aufgrund des Wirkungsgrades
und der Leistung der Vorrichtungen selbst, was bemerkenswert hohe
Arbeits- und Betriebskosten zur Folge hat. Ein zweiter Nachteil
ergibt sich aus dem Lärm,
der größer als
normal ist, und den Vibrationen, denen die Bedienungspersonen dieser
Vorrichtung ausgesetzt sind.
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US-5,213,150 offenbart eine Kern-Ausstoßvorrichtung,
die an der Tür
eines Gehäuses
montiert ist, um ein Gußteil
gegen eine vibrierende Platte innerhalb des Gehäuses zu drücken.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, die oben erwähnten
Nachteile der Vorrichtungen des Standes der Technik zum Entkernen
von Gußteilen zu überwinden.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine Vorrichtung zum Entkernen von Gußteilen vorzusehen, die es
ermöglicht,
das manuelle Eingreifen zu minimieren.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, die Verfahrenszeiten zu minimieren, um einen beträchtlichen
wirtschaftlichen Vorteil bezüglich
der Vorrichtungen des Standes der Technik zu erreichen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
steht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Entkernen von Gußteilen
mit Hilfe von konstruktiven Lösungen,
die die Übertragung
von Vibrationen zum Boden und daher auf die Bedienungspersonen sowie
den Gesamtlärm
des Verfahrens drastisch reduzieren.
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Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zum Entkernen von Gußteilen,
die mit. den Begrenzungen und Zwängen
vereinbar ist, die auf anzuwendenden gesetzlichen Bestimmungen im
Hinblick auf Arbeitsplatzhygiene und -sicherheit beruhen.
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Dieses Ziel, diese Aufgaben und weitere,
die nachfolgend offenbar werden, werden mit Hilfe einer Vorrichtung
zum Entkernen von Gußteilen
erreicht, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen beansprucht wird.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile
der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten,
jedoch nicht exklusiven Ausführungsbeispiels
der Erfindung offenbar, das in den beigefügten Zeichnungen anhand eines
nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiels
erläutert
ist, wobei:
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1 eine
Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Sandschlagvorrichtung ist;
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2 eine
Seitenansicht der Sandschlagvorrichtung nach 1 ist;
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3 eine
Seitenansicht eines Vorderteils der Sandschlagvorrichtung nach 2 in einer ersten Arbeitsstellung
ist;
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4 eine
Seitenansicht des Teils der 3 in
einer zweiten Arbeitsstellung ist.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
enthält
eine allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene Vorrichtung
zum Entkernen von Gußteilen
einen Metallrahmen 2, der aus einem Paar von einander zugewandten,
vertikalen Portalen 3 und 4 und seitlichen Längselementen 5 zur
Verbindung der Portale 3 und 4 zusammengesetzt
ist. Drei Flügel 6 stehen
innerhalb eines Bereichs vor, der durch das vordere Portal gebildet
ist. Einer der Flügel
ragt vom oberen Querstück
ab, während
zwei Flügel
vom unteren Querstück
abstehen, und jeder Flügel
lagert drehbar ein Führungselement
7. In entsprechender Weise stehen drei Flügel 8 innerhalb eines
Bereichs vor, der durch das rückwärtige Portal 4 gebildet
ist. Zwei der Flügel
stehen vom oberen Querstück
ab, während
einer der Flügel
vom, unteren Querstück
absteht, und jeder Flügel
lagert drehbar ein Führungselement 9.
Die Flügel 6 und 8 stützen mittels
ihrer Führungselemente 7 und 9 drehbar
eine Vibrationseinrichtung 10 für die Vibration des Gußteils (G).
Die Vibrationseinrichtung 10 enthält einen ersten rohrförmigen,
allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichneten Körper, dessen
Längsachse
parallel zum Boden ist. Der rohrförmige Körper nimmt elastisch einen zweiten,
koaxialen, rohrförmigen
Körper
auf, der allgemein durch das Bezugszeichen 12 bezeichnet
ist und seinerseits an seinem Vorderende einen allgemein mit dem
Bezugszeichen 13 versehenen, pneumatischen Vibrationskopf
trägt.
Eine Aktivierungsquelle, z. B. ein Getriebemotor 14, der
in einem oberen Bereich des Rahmens 2 angeordnet ist, und
ein dem ersten rohrförmigen
Körper
zugeordnetes Übertragungselement,
im speziellen Fall ein ringförmiger Ring 15,
der es am Umfang umgibt, die beiderseits durch ein Bewegungsübertragungselement,
z. B. einer Kette 16, verbunden sind, drehen auf Befehl
die Vibrationseinrichtung 10 um die Längsachse des ersten rohrförmigen Körpers 11.
Falls erforderlich, ist es möglich,
die Spannung der Kette 16 durch einen Spanner 17 zu
verändern,
der auf die geneigten Abschnitte der Kette einwirkt. Der erste rohrförmige Körper 11 ist
aus zwei ersten, einander zugewandten, ringförmigen Elementen 18a und 18b zusammengesetzt,
die durch Schweißen
an vier ersten Streben 19 befestigt sind, die dieselbe
Länge aufweisen,
um ihren Umfang verteilt und gleichmäßig beabstandet sind. Zweckmäßig sind
die Außenkanten
der ersten ringförmigen
Elemente 18a und 18b, die den Führungselementen 7 und 9 zugewandt
sind, so geformt, daß sie
Rollbahnen für
diese Elemente bilden. Insbesondere ist der äußere Rand des ersten, vorderen, ringförmigen Elements 18a derart
erhöht,
daß er
in komplimentär
ausgebildete Umfangsnuten, die in den Führungselementen 7 ausgebildet
sind, eingreift. Der zweite rohrförmige Körper 12 ist durch
ein zweites, rückwärtiges,
ringförmiges
Element 20 und durch eine vordere, kreisförmige Platte 21 gebildet,
die einander zugewandt sind und wie beim ersten rohrförmigen Körper 11 durch
Schweißen
mit vier zweiten Streben 22 verbunden sind, die ihrerseits
durch an ihren Enden zwischengelegte, elastische Einsätze 23, z.
B. kleine Gummizylinder, fest an die ersten Streben 19 gekoppelt
sind. Die Frontplatte 21 ist im Zentrum mit einer durchgehenden
Bohrung zur Aufnahme des Vibrationskopfs 13 versehen und
stützt starr
die allgemein mit dem Bezugszeichen 24 bezeichneten Gußteilspannmittel
ab. Im einzelnen und mit besonderer Bezugnahme auf die 3 und 4 enthält, der Vibrationsköpf 13 ein
rohrförmiges
Element 25, das innerhalb der mittleren Bohrung , an der
Platte 21 befestigt ist, ein Stoßmittel 26, das innerhalb
des rohrförmigen
Elements 25 angeordnet ist und beidseitig axial durch pneumatische
Aktuierung zwischen einer zurückgezogenen
Stellung (3) bezüglich des Gußteils (G)
und einer vorderen Stellung (4)
und in Berührung
mit dessen Oberfläche
hin- und hergleiten kann, und einen vorderen, zum Verschließen des rohrförmigen Elements 25 bestimmten
Verschlußdeckel 27 mit
einem Mittelloch für
den Durchgang des Stoßmittels 26.
Das Spannmittel 24 ist durch einen ersten, feststehenden
Backen 28, der durch Schrauben starr an der Platte 21 befestigt
ist, und einen zweiten Backen 29 gebildet, der zwischen
einer bezüglich
des ersten Backens 28 beabstandeten Stellung (3) zum Beladen und Entladen
des Gußteils (G)
und einer angenäherten
Stellung (4) zum Einspannen
des Gußteils
hin- und herbewegt werden kann. Der erste Backen 28 weist
im einzelnen ein Mittelloch auf, das dem Loch des Verschlußdeckels 27 entspricht
und von dem der Vorderabschnitt des Stoßmittels vorsteht, wenn das
Stoßmittel
sich in der vorderen Stellung befindet, und trägt an seinen Enden zwei zylindrische
Führungen,
die in entsprechende Löcher
eingreifen, die in den Enden des zweiten Backens 29 ausgebildet
sind, der seinerseits mit einem Mittelloch versehen ist, das auf
das Loch des ersten Backens 28 ausgerichtet ist, um ein
Reaktionselement 31 aufzunehmen, das auf die vom Vibrationskopf 13 ausgeübte Wirkung
reagiert. Das Reaktionselement ist gebildet durch einen Stift 32 mit
einem pilzförmigen
Kopf, dessen Schaft teilweise in das Loch eingesetzt und dessen
Kopf mit der Oberfläche
des eingespannten Gußteils
(G) in Kontakt ist, und durch ein Paket von Federn 33,
z. B. des Typs Belleville, die zwischen den Kopf und den zweiten Backen 29 eingelegt
sind.
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Die Sandschlagvorrichtung 1,
enthält
ein schalldichtes, allgemein mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnetes
Gehäuse;
das durch eine guillotineartige Bewegung einer vorderen Platte 35 und
einer oberen Platte 36 zum Laden und Entladen der Teile
geöffnet
werden kann. Die Sandschlagvorrichtung enthält außerdem eine Steuerkonsole (nicht
gezeigt) nach Art eines Tastenfeldes zur Betätigung, zum Anhalten bzw. zur Steuerung
der Rotation der Vibrationseinrichtung 10, des Vibrationskopfs 13,
der vorderen Platte 35 und der oberen Platte 36.
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Die Betriebsweise der Sandschlagvorrichtung
ist nachfolgend und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
beschrieben. Zur Erleichterung der Beladung ist die Sandschlagvorrichtung 1 zweckmäßig mit
einer klammerartigen Konstruktion versehen (nicht gezeigt), die
für eine
Anzahl von Gußteilen (G)
voreingestellt und starr mit einem der Backen 28 und 29 verbunden
ist. Wenn sich die vordere Platte 35 und die obere Platte 36 in
der geöffneten
Stellung befinden, lädt
die Bedienungsperson ein Gußteil
(G) auf das Klammersystem und verriegelt dies nach dem Schließen der
vorderen Platte 35 und der oberen Platte 36 zwischen
dem Vibrationskopf 13 und dem Reaktionsteil 31,
wobei das Spannmittel 24 mittels des Tastenfeldes betätigt wird.
Wiederum mit Hilfe des Tastenfeldes aktiviert die Bedienungsperson den
Vibrationskopf 13 und dreht die Vibrationseinrichtung 10 entsprechend
den Anforderungen in die eine oder andere Richtung. Nach einigen
Sekunden beginnt der der Vibrationswirkung ausgesetzte Kern (A)
aufzubrechen, und die Sandkörper
beginnen kontinuierlich aus den Öffnungen
des Gußteils
(G) herauszufließen.
Wenn der Kern (A) vollständig
aufgebrochen ist, stoppt die Bedienungsperson den Vibrationskopf 13 und
die Drehung der Vibrationseinrichtung 10, so daß sich das
Gußteil
(G) selbst in der Anfangsposition anordnet; dann löst er das
Spannmittel 24, öffnet
die vordere Platte 35 und die obere Platte 36 und
entnimmt das Gußteil
(G) manuell. Die Verfahrensweise wird dann entsprechend für die anderen
Gußteile
einer Serie wiederholt.
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In der Praxis wurde beobachtet, daß die beschriebene
Sandschlagvorrichtung die beabsichtigten Ziele und Aufgaben erreicht,
da tatsächlich
eine Reduktion der Be- triebskosten aufgrund einer beträchtlichen
Reduktion derjenigen Zeit, während
der die Gußteile
gehandhabt werden müssen,
und aufgrund der Durchführungsgeschwindigkeit
des Prozeßes
erzielt werden. Weiterhin ist es dadurch, daß innerhalb der Fabrik Bearbeitungsstationen
vorgesehen werden, die aus einer Vielzahl von Sandschlagvorrichtungen
zusammengesetzt sind, möglich,
den Gußbearbeitungszyklus
zu optimieren. Eine sorgfältige
Wahl der Komponenten und ihrer Anordnung erlaubt es der Sand schlagvorrichtung
mit Leichtigkeit, die gesetzlichen Standards betreffend Gesundheit und
Hygiene am Arbeitsplatz zu überschreiten
und die Arbeitsbedingungen des Bedienungspersonals signifikant zu
verbessern.
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Die Sandschlagvorrichtung der Erfindung kann
zahlreichen Modifikationen und Änderungen unterworfen
werden, die alle innerhalb des Schutzbereichs der angefügten Ansprüche liegen.