AT512426B1 - Vorrichtung zum entkernen von gusskörpern - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (22) zum Entkernen von Gusskörpern mit Sandkernen, wobei die Vorrichtung (22) eine Spannvorrichtung (13) zum Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstückes und zumindest einen Schwingantrieb, welcher die Spannvorrichtung (13) in Schwingung versetzt, aufweist, wobei zumindest ein Hammer (1) mit einem Schaft (2) und einem Hammerkopf (3) federnd an der Spannvorrichtung (13) angeordnet ist, wobei der Schaft (2) des Hammers (1) von einem Federbügel gebildet ist und dass der Hammerkopf (3) auf einem freien Endabschnitt (4) des Federbügels angeordnet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkernen von Gusskörpern mit Sandkernen,wobei die Vorrichtung eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines zu bearbeitenden Werk¬stückes und zumindest einen Schwingantrieb, welcher die Spannvorrichtung in Schwingungversetzt, aufweist.

[0002] Um Gusskörper mit Hohlräumen fertigen zu können, werden harzgebundene Sandkernebzw. Sandkerne aus gebundenem oder ungebundenem Sand eingesetzt, der nach dem Abküh¬len des Gusskörpers wieder aus den Hohlräumen entfernt werden muss. Zu diesem Zweckwerden die Sandkerne durch eine stoßartige Belastung der Gusskörper z B mit Hilfe einesPresslufthammers gebrochen und anschließend durch Schwingbewegungen des Gusskörpersan der Hohlraumwandung zerkleinert, bis der Sandkern als loser Sand aus dem Hohlraumrieselt, was durch eine Drehbewegung des Gusskörpers um seine eigene Achse unterstütztwerden kann. Üblicherweise wird der Gusskörper durch eine Spannvorrichtung gehalten, diedurch einen Schwingantrieb in Schwingungen versetzt werden kann.

[0003] Aus der CH 112925 A ist eine Steinspaltmaschine mit einem schwingenden Hammerbekannt geworden.

[0004] Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist beispielsweise aus der DE 29921056 U1bekannt geworden. Aus der US 6644382 B1 und der WO 2010142730 A1 sind weitere Vorrich¬tungen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei welchen eine Schwingbewegungdes Gusskörpers durchgeführt wird und gleichzeitig mit einem Hammer eine Klopfbewegung aufden Gusskörper ausgeübt wird. Aus der DE396729C1 ist es bekannt geworden, ein federndeingespannte Rüttelstange aus Stahl zu verwenden, welche durch einen an einem Spannstückfedernd gelagerten Luftdruckhammer in hohe Schwingungen versetzt wird. Aus der DruckschriftFR1376492A ist die Verwendung eines pneumatisch betätigten Hammers und einer Gegenfe¬der bei einer Vorrichtung zum Entkernen von Gusskörpern bekannt geworden.

[0005] Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist vor allem, dass die Schwingbewegungder Spannvorrichtung von dem Klopfvorgang mittels des Hammers entkoppelt ist und für dasKlopfen des Werkstückes der Schwingvorgang gestoppt werden muss. Dies führt zu erhebli¬chen Verzögerungen bei der Entkernung von Gusskörpern und verkompliziert den Entker¬nungsvorgang wesentlich.

[0006] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, den Entkernungsprozess in Hinblick auf dieEntkernungsgeschwindigkeit zu verbessern und den Prozess insgesamt zu vereinfachen. DieseAufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Entkernen der eingangs genannten Art erfindungsge¬mäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Hammer mit einem Schaft und einem Hammerkopffedernd an der Spannvorrichtung angeordnet ist, wobei der Schaft des Hammers von einemFederbügel gebildet ist und dass der Hammerkopf auf einem freien Endabschnitt des Federbü¬gels angeordnet ist.

[0007] Durch die Integration eines federnden Hammers in die Spannvorrichtung lässt sich, aufeinfache Weise eine Kopplung der Klopfbewegung des Hammers an die Schwingbewegung derSpannvorrichtung erreichen. Die beiden Bewegungen können somit synchronisiert werden,sodass zur Durchführung des Klopfvorganges die Vorrichtung nicht mehr gestoppt werdenmuss. Durch die Verwendung eines Hammers mit einem als Feder ausgebildeten Schaft ist esmöglich, die Klopfbewegungen des Hammers mit den Schwingungsbewegungen der Spannvor¬richtung auf einfache Weise zu koppeln, sodass die Klopfbewegung des Hammers in Resonanzmit der Schwingbewegung der Spannvorrichtung gebracht werden kann.

[0008] Sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Belastbarkeit und der Elastizität des Schafteslassen sich dadurch erzielen, dass der Federbügel als Biegefeder aus Metall gefertigt ist.

[0009] Um eine einfache Montage und ein einfaches Austauschen des gesamten Hammers imBedarfsfall zu ermöglichen, kann der Federbügel an einem dem Hammerkopf gegenüberliegen¬de freie Endabschnitt zumindest eine Öffnung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels aufwei¬sen.

[0010] Eine für die Montage besonders günstige Form, mit welcher sich auch ein günstigesSchwingverhalten des Hammers erzielen lässt, sieht vor, dass der Federbügel S-förmig ausge¬bildet ist.

[0011] Eine Variante der Erfindung, mit welcher sich der Wartungsaufwand weiter vereinfachenlässt sieht vor, dass der Hammerkopf mittels einer Schraub- und/oder Steckverbindung mit demFederbügel lösbar verbunden ist. Durch diese Ausführungsform kann auf einfache Weise einAustauschen des Hammerkopfes durchgeführt werden, ohne den Federbügel selbst austau-schen zu müssen.

[0012] Eine besonders vorteilhafte Variante der Erfindung, sieht vor, dass die Spannvorrichtungeinen Aufspannrahmen und eine Aufspannplatte mit zumindest einer Aufnahme für das zubearbeitende Werkstück aufweist, wobei der zumindest ein Hammer an dem Aufspannrahmender Spannvorrichtung angeordnet ist.

[0013] Um eine gute Fixierung des Werkstückes zu gewährleisten kann die Aufspannplatte vondieser wegragende Zentrierungsdorne für das Werkstück aufweisen.

[0014] Ein gutes Schwingungsverhalten der Spannvorrichtung lässt sich dadurch erzielen, dassdie Spannvorrichtung mit einem diese zumindest teilweise umgebenden Rahmen aus Blattfe¬dern mit einem Grundgestell der Vorrichtung verbunden ist.

[0015] Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, inwelchen nicht einschränkende Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In diesen zeigen schema¬tisch: [0016] Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hammer in einer Draufsicht; [0017] Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Hammers aus Fig.1; [0018] Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und [0019] Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0020] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungs¬formen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen verse¬hen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäßauf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragenwerden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sindbei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0021] Gemäß Fig. 1 und 2 weist ein Hammer 1 für eine Vorrichtung zum Entkernen von Guss¬körpern einen Schaft 2 und einen Hammerkopf 3 auf. Hierbei ist der Schaft 2 des Hammers 1von einem Federbügel gebildet. Der Hammerkopf 3 ist auf einem freien Endabschnitt 4 desFederbügels angeordnet. Der Federbügel kann beispielweise als gebogenes Metallband, d.h. inForm einer Biegefeder, ausgebildet sein. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt kann der Federbügelbeispielsweise S-förmig gebogen sein. An seinem zweiten freien Ende 5 kann der FederbügelÖffnungen zur Aufnahme von Bolzen 6, welche beispielsweise als Zylinderkopfschrauben miteinem Innensechskant ausgebildet sein können, aufweisen. Die Bolzen 6 können an ihrenAußenseiten ein Gewinde aufweisen und mittels entsprechender Muttern 7, welche ein zu demAußengewinde Bolzen 6 korrespondierendes Innengewinde aufweisen, fixiert werden. In derhier dargestellte Variante der Erfindung wird der Endabschnitt 5 zwischen einer an einem Profil8 einer Spannvorrichtung angeordneten Befestigungsplatte 9 und einer Fixierungsplatte 10fixiert und mittels der Bolzen 6 und der Muttern 7 an dem Profil 8 befestigt.

[0022] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann die Befestigungsplatte 9 eine nutförmige Ausneh¬mung zur Aufnahme des freien Endes 5 aufweisen. Die Befestigungsplatte 9 kann mit demProfil 8 einstückig ausgebildet oder mit diesem verbunden sein, beispielsweise durch Ver¬schrauben, verschweißen oder andere Verbindungstechniken. Zur besseren mechanischenAbstützung kann die Befestigungsplatte 9 mittels Abstützrippen 24 an dem Profil 8 abgestütztsein.

[0023] Der Hammerkopf 3 kann ebenfalls mittels Bolzen 11 an dem freien Ende 4 des Feder¬bügels befestigt werden, wobei die Bolzen 11 in den Hammerkopf 3 eingedreht werden können.Bolzen 11 und Hammerkopf 3 weisen hierbei wiederum miteinander korrespondierende Gewin¬de auf. Durch die Bolzen 11 wird eine Fixierungsplatte 12 gegen das freie Ende 4 gepresst unddieses zwischen der Fixierungsplatte 12 und einem nutförmigen Ausnehmung in dem Hammer¬kopf 11 fixiert.

[0024] An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass der Hammerkopf 3 mit dem Schaft 2nicht nur verschraubt sondern auch einstückig mit dem Schaft 2 ausgebildet oder mit diesembeispielsweise durch Verschweißen, Verkleben oder andere Verbindungstechniken verbundensein kann. Gleiches gilt auch in Bezug auf die Befestigungsplatte 9 und das freie Ende 5 desFederbügels.

[0025] Fig. 3 zeigt eine Spannvorrichtung 13 im näheren Detail. Die Spannvorrichtung 13 um¬fasst einen Aufspannrahmen 14, eine erste fix mit dem Aufspannrahmen 14 verbundene Auf¬spannplatte 15, eine erste Spannplatte 16, mehrere zwischen der ersten Spannplatte 16 undeiner zweiten, in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 17 versehenen Spannplatte angeordnete Zug-/Führungsstangen 18. Die zweite Spannplatte 17 kann auf den Führungsstanden 18 geführt undlängs derselben verschiebbar sein.

[0026] Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist können zwischen der zweiten Spannplatte 17 und einerStützwand Balgzylinder 19 angeordnet sein. Wird in die Balgzylinder 19 ein flüssiges odergasförmiges Medium eingeleitet, so bewirkt dies eine Bewegung der zweiten Spannplatte 17auf die erste Spannplatte 16 hin beziehungsweise ein Aneinanderdrücken derselben, sodassauf diese Weise ein zwischen den Spannplatten 16 und 17 angeordneter Gegenstand in dieSpannvorrichtung 13 eingespannt werden kann.

[0027] Weiters kann die Aufspannplatte 15 eine Aufnahme für den zu entkernenden Gegen¬stand sowie mehrere von der Aufspannplatte 15 wegragende Zentrierungsdorne 23 aufweisen.

[0028] Bei dem zu entkernenden Gegenstand kann es sich beispielsweise um einen noch mitFormsand umgebenen Gießling handeln, welcher durch Rütteln der gesamten Spannvorrich¬tung 13 mittels zumindest eines Schwingantriebes vom Formsand befreit werden kann. DieSchwingungen können dazu beispielsweise durch eine motorisch angetriebene und exzentrischgelagerte Masse verursacht sein. Der Schwingantrieb selbst bzw. die Vorrichtung zum Entker¬nen kann bzw. können, wie in der eingangs erwähnten DE29921056 U1 ausgeführt sein.

[0029] Wie erwähnt, wird die zweite Spannplatte 17 auf den Führungsstangen 18 geführt. Diesist aber nicht zwingend notwendig. Denkbar ist beispielsweise auch dass die Zug-/Führungsstangen 18 weggelassen werden, beziehungsweise nur als Zugstangen fungieren.Die bewegbare Spannplatte 17 wird dann alleine durch die Balgzylinder 19 geführt, was durchrelativ steife Ausgestaltung der Balgzylinder 19, beispielsweise in Form von Fahrzeugreifen,ermöglicht wird.

[0030] Die Spannvorrichtung 13 kann mit einem diese teilweise umgebenden Rahmen 20 ausBlattfedern mit einem Grundgestell 21 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 22 verbunden ist.

[0031] An der Spannvorrichtung 13 selbst sind mehrere Hämmer 1 federnd angeordnet bzw. indie Spannvorrichtung 13 integriert, sodass der zu entkernende Gegenstand von mehrerenSeiten während des Schwingens der Spannvorrichtung durch die Hämmer 1 bearbeitet wird.Durch die Schwingungen der Spannvorrichtung, welche beispielsweise mit bis zu 20 Hzschwingt, werden die Hämmer 1 ebenfalls in Schwingungen versetzt. Hierbei weist die Spann¬vorrichtung Amplituden von bis zu 40 mm auf. Die Resonanzschwingung der Hämmer 1 istbevorzugt so gewählt, dass sie im Bereich der zu erwartenden Schwingung der Spannvorrich¬tungen 13 liegt. Folglich liegt die Resonanzfrequenz jedes Hammers 1 bevorzugt in einemBereich zwischen 10 und 25 Hz. Besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 15 und 25 Hzoder 15 und 20 Hz. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Resonanzfre¬quenz jedes Hammers 1 in einem Bereich von +/- 20% um 20 Hz liegt.

[0032] Als besonders günstig hat sich die Befestigung der Hämmer 1 an dem Aufspannrahmen14 der Spannvorrichtung 13 herausgestellt, da sich hierdurch eine optimale Klopfposition für dieHämmer 1 erzielen lässt.

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung (22) zum Entkernen von Gusskörpern mit Sandkernen, wobei die Vorrichtung (22) eine Spannvorrichtung (13) zum Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstückesund zumindest einen Schwingantrieb, welcher die Spannvorrichtung (13) in Schwingungversetzt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hammer (1) mit einemSchaft (2) und einem Hammerkopf (3) federnd an der Spannvorrichtung (13) angeordnetist, wobei der Schaft (2) des Hammers (1) von einem Federbügel gebildet ist und dass derHammerkopf (3) auf einem freien Endabschnitt (4) des Federbügels angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbügel alsBiegefeder aus Metall gefertigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbügel aneinem dem Hammerkopf (3) gegenüberliegenden freie Endabschnitt (5) zumindest eineÖffnung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fe¬derbügel S-förmig ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass derHammerkopf (3) mittels einer Schraub- und/oder Steckverbindung mit dem Federbügellösbar verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieSpannvorrichtung (13) einen Aufspannrahmen (14) und eine Aufspannplatte (15) mit zu¬mindest einer Aufnahme für das zu bearbeitende Werkstück aufweist, wobei der zumindesteine Hammer (1) an dem Aufspannrahmen (14) der Spannvorrichtung (13) angeordnet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspannplatte (15) vondieser wegragende Zentrierungsdorne (23) für das Werkstück aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieSpannvorrichtung (13) mit einem diese zumindest teilweise umgebenden Rahmen (20) ausBlattfedern mit einem Grundgestell (21) der Vorrichtung (22) verbunden ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen