DD142431B1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen von ueberschuessigem material - Google Patents

Description

Titel der b'rf indung

Verfahren zum Abtrennen von überschüssigem Material

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mechanisierten Trennen von Speiser- und Anschnittelementen von komplizierten Gußstücken und komplexen Gußstückanordnungen, insbesondere bei Armaturenguß, mittels thermischer Trenn verfahr er., vorzugsweise des Plasmaschmelzschneidens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für das Abtrennen des überschüssigen Materials vom Gußstück und das Herauslösen der einzelnen Stücke aus komplexen Gußstückanordnu.igen sind verschiedene Verfahren bekannt, die vom mechanischen Trennen mittels Sägen oder Trennschleifen über die Anwendung thermischer Trennverfahren bis hin zur Ausbildung von Bruchzonen zum Abbrechen der Speiser- und Anschnittelemente reichen. So wurde bereits eine Vorrichtung zum Abtrennen von Trichtern an Gußstücken dargestellt (DD AP 123 274), bestehend aus einem Drehtisch zum Aufspannen der Gußstücke und einem oder mehreren Schneidbrennern als Trennwerkzeuge, die von Hand oder automatisch gesteuert den Trennschnitt ausführt.

Hierbei handelt es sich um rotationssymmetrisch beschaffene oder angeordnete Gußstücke, die in einer für derartige Teile typischen und bekannten Oeise auf drehbaren Werkstückhaltern ausgerichtet werden. Diese Art, die Gußstücke zu positionieren, ist für die Mehrzahl der in einer Gußstückanordnung unregelmäßig verteilten Werkstücke nicht anwendbar.

Weiterhin ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von vorzugsweise gegossenen und unregelmäßig gestalteten Bauteilen bekannt (W WP 75 216), bei dem die Bauteile zusammen mit einem sie verbindenden Rahmen hergestellt werden, mit dessen Hilfe die Teile auf der Maschine gespannt werden.

Diese Art der Positionierung würde bei größeren Gußstücken einen ökonomisch unvertretbaren Materialaufwand erxordern und ist dalier für die Mehrzahl der in Präge kommenden Werkstücke ungeeignet.

Der Einsatz der bekannten thermischen Trennverfahren, wie des Gasbrennschneidens bei unlegiertem und niedrig legiertem Stahlguß, des Elektroden-Lichtbogenschneidens bei hochlegiertem Stahlguß, des Pulverbrennschneidens bei hochlegiertem Stahlguß und Buntmetallen sowie des Plasmaschmelzschneidens, erfolgt überwiegend manuell. Nur für die Bearbeitung von Gußstücken mit einfacher geometrischer Gestalt sind mechanisierte thermische Trennverfahren bekannt.

Im allgemeinen stellt sich die !Mechanisierung des Trennvorganges von Speiser- und Anschnittelementen vom Gußstück so dar, daß vor dem eigentlichen Abtrennen des überschüssigen Materials das Gußstück aus der Gußstückanordnung an beliebiger Stelle innerhalb des Anschnittsystems vereinzelt und anschließend an definierter Stelle der Trennvorgang zwischen Gußstück und Speiser- bzw. Anschnittelement

durchgeführt wird. Bei den manuellen thermischen Trennverfahren dagegen werden die einzelnen Gußstücke sofort innerhalb der GußStückanordnung von den Speiser- und Anschnittelementen getrennt, ohne vorherige Vereinzelung. Mit den manuellen Trennverfahren wird eine ungenügende Qualität des Schnittes erreicht, begründet dadurch, daß bei der Führung des Brenners von Hand kein genau definierter Schnitt durchgeführt werden kann. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer nachfolgenden mechanischen Bearbeitung der Trennflächen, um ihre Resthöhe so zu gestalten, daß eine nachfolgende Bearbeitung auf mechanisierten und automatisierten Maschinen ermöglicht wird.

Bei der mechanisierten Form der Thermischen. Trennverfahren wird die notwendige Qualität der Schnittfläche ohne mechanische Nachbearbeitung erreicht. Nachteil der bekannten Verfahrensweise ist die Notwendigkeit der vorherigen Vereinzelung, was zusätzliche Arbeit und damit Mehraufwand in der Fertigung bedeutet. Diese Notwendigkeit ist eine FoI^e der Positionierung der Gußstücke innerhalb der Gußstückanordnung, die nach gießtechnischen Bedingungen vorgenommen wird. Putztechnische und trenntechnische Erfordernisse v/erden dabei ungenügend berücksichtigt. Die Zentrierelemante für das Spannen zur mechanischen Bearbeitung befinden sich an den Gußstücken und können für das Positionieren beim Trennvorgang nicht genutzt werden, da dieses stets mit einer Überbestimmung verbunden ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Voraussetzungen zu schaffen, den Arbeitsprozeß: "Abtrennen von überschüssigem Material von Gußstücken bzw. Herauslösen von Gußstücken aus komplexen Gußstückanordnungen" von einer weitgehend bzw. ausschließlich manuellen Tätigkeit überzuführen in einen mechanisierten oder teilautomatisierten Prozeß, sodaß der

in den Gießereien in diesem Punkt bestehende technologische Engpaß,in einem ansonsten v/eitgehend mechanisierten und automatisierten verfahrenstechnischen Ablauf»beseitigt wird.

Darlegung des VJesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe der Entwicklung eines Arbeitsverfahrens zugrunde, welches erlaubt, die bisher dem mechanisierten bzw. teilautomatisierten Trennen des überschüssigen Materials von Gußstücken bzw. von komplexen Gußstückanordnungen unzugänglichen thermischen Trennverfahren, insbesondere des Plasmaschmelzschneidens, zu nutzen, wobei das Herauslösen der Gußstücke aus der komplexen GußStückanordnung ohne deren vorhergehende Vereinzelung erfolgt und dabei nacharbeitsfreie bzw· -arme Trennflächen entstehen, die weitgehend maßgerechte Gußstücke gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Speiserund Anschnittsystem zur Positionierung des Gußstückes bzw. der komplexen Gußstückanordnung, versehen mit speziellen Zentrierelementen, verwendet wird. Eingelegt in eine entsprechend gestaltete Aufnahmevorrichtung erfolgt die Positionierung der Gußstücke bzw. Gußstückanordnungen nur mittels der formschlüssigen Verbindung des Speiser- und Anschnittsystems mit den entsprechenden Aufnahmeelementen der Vorrichtung. Zusätzliche Spannkräfte von außen werden nicht eingesetzt.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1: Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem mit kreisförmigem Querschnitt

Figur 2: Seitenansicht eines erfindua^sjeniäß gestalteten Speiser- und Anschnittsystems mit kreisförmigem Querschnitt

Figur 3* Draufsicht auf ein erfin dungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem mit rechteckigem Querschnitt

Figur Ч-г Seitenansicht eines erfindungs^emäß gestalteten Speiser- und Anschnittsystems mit rechteckigem Querschnitt

Figur 5: Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem mit dreieckigem Querschnitt

Figur 6: Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem, bei dem der Zulauf gleichzeitig die Funktion des Speisers erfüllt

Figur 7г Seitenansicht eines erfindungsjemäß gestalteten Speiser- und Anschnittsystems, bei dem der Zulauf gleichzeitig die Punktion des Speisers erfüllt

Figur 8: Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem, bei dem der Zulauf selber nicht als Zentrierelernent genutzt werden kann

Figur 9* Seitenansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Speiser- und Anschnittsystems, bei dem der Zulauf selber nicht als Zentrierelement genutzt werden kann

Figur 10: Draufsicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes Speiser- und Anschnittsystem, bei dem eine Kernmarke die Zentrierstelle belegt

Figur 11: Seitenansicht eines erfinduogsgemäß gestalteten Speiser- und Anschnittsystems, bei dem eine Kernmarke die Zentrierstelle belegt

In Figur 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Ausführung einer Positionierungsmöglichkeit an einem Speiser- und Anschnittsystem mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt. Der Einguß 1 ist dabei für die Positionierung ohne Bedeutung. Als Positionierhilfsmittel werden die Erhebung 3 und der Zulauf 2 genutzt, wobei die Erhebung 3 in einen entsprechenden Durchbruch an der Vorrichtung eingreift, während der Zulauf 2 mit kreisförmigem querschnitt auf einem Prisma gelagert wird. Die Erhebung 3 liegt in diesem Falle außerhalb des eigentlichen Speiser- und Anschnittsystems. Figur 3 und Ц- zeigen eine erfindungsgemäße Ausführung der Positionierhilfsmittel an einem Speiser- und Anschnittsystem mit rechteckigem Querschnitt. Die Erhebung 3 liegt in diesem Falle innerhalb des Speiser- und Anschnittsystems und greift wieder in den entsprechenden Durchbruch der Vorrichtung ein. Die Lagerung des Zulaufes 2 erfolgt in diesem Fall in einem seiner Form entsprechenden Prisma der Vorrichtung.

Die Darstellung in Figur 5 zeigt analog zu dem in Figur 3 und 4 dargestellten Fall eine weitere Positionierungsmöglichkeit, wobei der Zulauf einen dreieckigen Querschnitt aufweist, dessen Lagerung auf einem Ualzenprisma erfolgt.

In Figur 6 und 7 ist die Ausführung einer Positionierungsmöglichkeit an einem Speiser- und Anschnittsystem dargestellt, bei der der Zulauf 2 gleichzeitig die Funktion eines Speisers erfüllt. Die Erhebung 3 ist unterhalb des Zulaufes 2 angeordnet. Das Speiser- und Anschnittsystem selbst kann in diesem Fall nicht als zweites Positionierhilf sniittel genutzt v/erden, da bei der

Doppelfunktion"Zulauf und Speiser^eine entsprechende Geometrie gießtechnisch nicht erreichbar ist. Aus diesem Grund ist unterhalb des Zulaufes 2 in einem entsprechenden Abstand zur Erhebung 3 eine zusätzliche Erhebung 4 angeordnet, deren Querschnitt in Abhängigkeit von der Querschnittsform des Zulaufes 2 kreisförmig, rechteckig oder dreieckig ausgeführt sein kann.

Figur 8 und 9 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Positionierungsmöglichkeit, bei der analog der in Figur 6 und 7 dargestellten Art, der Zulauf 2 selber nicht als Positionierhilfsmittel nutzbar ist. Die zusätzliche Erhebung 4· ist jedoch nicht unterhalb des Zulaufes 2, sondern in diesem Fall unterhalb, des Speisers 5 angeordnet, wobei seine Querschnittsforni entsprechend der des Zulaufes 2 ausgeführt ist.

Ein in der Praxis häufig auftrebendes Problem ist in Figur 10 und 11 dargestellt. Desöfteren tritt der Fall ein, daß Modellteile die Positionierstelle belegen. Die Darstellung in Figur 10 und 11 zeigt die erfindungsgeinäße Ausführung der Positionierung. Dazu wird die iCernaarke 7 so umgestaltet, daß sie im Unterkasten der Form teilweise verkürzt und im Kernkasten verschlossen wird, am Modell aber ausgebildet bleibt. Es wird vom Zulauf 2 aus angeschnitten, damit sich die Ausnehmung 8 mit Metall füllt und als Positionier stelle eingesetzt werden kann.

Für alle aufgezeigten Ausführungsbeispiele ergibt sich folgender allgemeiner verfahrenstechnischer Ablauf des Trennens des überschüssigen Materials bzw. des Herauslösens der Gußstücke aus einer komplexen GußStückanordnung.

Es werden je zwei Gußstückanordnungen mit Hilfe ihrer Erhebungen 3 und ihres Zulaufes 2 bzw. einer zusätzlichen

Erhebung 4 in den Aufnahme element en auf der Vorrichtung positioniert, die sodann in den Arbeitsbereich der jeweiligen Brennschneidmaschine gebracht und dort zentriert wird. Anschließend erfolgt das Trennen des gesamten Speiserund Anschnittsystems von den Gußstücken voll mechanisiert, da stets die gleiche Lage der komplexen Gußstückanordnungen garantiert ist. Das Trennen erfolgt dabei so, daß als letzter Schnitt der zwischen Gußstück und Zentrierstelle bzw, dem mit ihr verbundenen Speiser- und Anschnittelement ausgeführt wird.

Claims (4)

Erfindun^sanspruch

1_# Verfahren zum Abtrennen von überschüssigem Material, insbesondere zum mechanisierten Trennen von Speiser- und Anschnittelementen von komplizierten Gußstücken bzw. komplexen Gußstückanordnungen mittels thermischer Trennverfahren, vorzugsweise des Plasmaschmelzschneidens, gekennzeichnet dadurch, daß für das im Trennschneideprozeß erforderliche Positionieren der in einer komplexen Gußstückanordnuug befindlichen Gußstücke, deren Speiserund Anschnittsystern verwendet wird.

2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzliche Positionierhilfsmittel in Form von Erhebungen (3j4) am Speiser- und Anschnittsystem angegossen werden.

3« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zusätzlichen Positionierhilfsnittel als Ausnehmungen (8) im Speiser- und Anschnittsystem vorgesehen v/erden.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Speiser- und Anschnittsystern als Profil in Form eines Kreis-, Rechteck-, Dreieck- oder Trapezquerschnittes gegossen wird«

Hierzu jL..Seiten Zeichnungen