DE102010053474A1

DE102010053474A1 - Energy-saving cleaning and drilling machine for manufacturing concentric and diameter-variable hollow objects e.g. mold, adjusts rotation speed of milling heads relative to rotary tool carrier using gear box

Info

Publication number: DE102010053474A1
Application number: DE102010053474A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Karl-Heinz Göddel; Sebastian Göddel
Current assignee: GOEDDEL, KARL-HEINZ, DE
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31

Abstract

The cleaning and drilling machine has a cutting tool that is provided on a milling head. A reduction gear box is provided between the milling head and a rotary tool carrier. The rotation speed of milling head is adjusted relative to rotation speed of rotary tool carrier using reduction gear box. The temperature sensor is provided at non-rotary tool carrier that is in contact with rotary tool carrier so as to detect temperature of cutting tool. The compressor is provided in the machine frame so as to compress the pressurized air via tool carrier.

Description

Die Erfindung betrifft eine energiesparende Reinigungs- und Bohrmaschine zur Herstellung von variablen, konzentrischen Öffnungen in Hohlkörpern, insbesondere in Kokillen und Schmelzöfen, sowohl im heißen als auch im erkalteten Zustand.The invention relates to an energy-saving cleaning and drilling machine for the production of variable, concentric openings in hollow bodies, in particular molds and furnaces, both in the hot and in the cooled state.

Zur Zeit wird die Reinigung zur Wiederverwendung der Kokillen und Schmelzöfen je nach Gießmaterial maschinell als auch manuell durchgeführt. Die Reinigung erfolgt zum Teil maschinell mittels pneumatischangetriebenen Aktivmeißeln, die auf den Rändern der Kokillen und Schmelzöfen befestigt werden und eine streifenweise Schlackenentfernung ermöglichen.At present, cleaning for reuse of molds and smelting furnaces is performed mechanically as well as manually depending on the molding material. Part of the cleaning is done mechanically by means of pneumatically driven active chisels, which are fixed on the edges of the molds and furnaces and allow stripwise slag removal.

Auch werden Teleskopbagger mit einem hydraulisch-pneumatischen Hammer, sowie Bagger mit rotierenden Anbaufräsen, ähnlich wie im Straßen.- und Bergbau bekannt, verwendet.Telescopic excavators are also used with a hydraulic-pneumatic hammer, as well as excavators with rotating cultivators, similar to those used in road and mining.

Bei den vorgenannten Verfahren werden die Maschinen sowohl von Hand als auch mit Fernbedienung gesteuert. Durch die geringe Einsichtnahme in die Kokillen beziehungsweise die Schmelzöfen bis zu den Gefäßböden, ist eine absolute formstabile Reinigung nicht möglich.In the aforementioned methods, the machines are controlled both manually and by remote control. Due to the low visibility into the molds or the melting furnaces up to the vessel bottoms, an absolute dimensionally stable cleaning is not possible.

Weiterhin kommen zu den manuell durchgeführten Meißel- und Ausstemmarbeiten immer noch überwiegend herkömmliche Pressluftwerkzeuge und Schleifeinrichtungen zum Einsatz.Furthermore, the traditional chiselling and chiselling work still predominantly involves conventional pneumatic tools and grinding equipment.

Die Reinigung erfolgt somit sequenziell, quasi durch Ausschaben der Verschlackungen im Wand- und Bodenbereich.The cleaning is thus sequential, quasi by scraping the slag in the wall and floor area.

Generell ist festzustellen, dass sämtliche Arbeiten nur in einem bereits fortgeschrittenen, abgekühlten Zustand der Pfannen und Schmelzöfen sinnvoll durchführbar sind.In general it can be stated that all work can only be carried out sensibly in an already advanced, cooled state of the ladles and melting furnaces.

Auf Grund der beschriebenen Reinigungsverfahren sind Beschädigungen der Ausmauerung sowie der Pfannengrundkonstruktion generell gegeben und führen gleichsam zu einer erheblichen Kostensteigerung durch erneutes Ausmauern sowie vorgezogener Neubeschaffung.Due to the cleaning methods described, damage to the brick lining and the basic construction of the ladle are generally given and, as it were, lead to a considerable increase in costs due to renewed bricking out as well as early new procurement.

Auch ist wie bei den vorbeschriebenen Verfahrenabläufen eine sehr hohe Pfannenvorhaltung erforderlich.Also, a very high Pfannenvorhaltung is required as in the above procedures.

Da eine ausreichende Reinigung im prozessheißen Zustand derzeit nicht möglich ist, entstehen durch die wesentliche Umlaufzeiterhöhung – bestehend aus der Abkühlphase, der anschließenden Reinigung, der Ausmauerung mit nachfolgender Trocknungsphase, sowie der Aufheizphase von Raumtemperatur auf die entsprechende Verfahrenstemperatur und dem damit einhergehenden, vermehrten Kohlendioxidausstoßes – weitere erhebliche Verfahrenskosten.Since a sufficient cleaning in the process hot state is currently not possible, caused by the substantial increase in circulation time - consisting of the cooling phase, the subsequent cleaning, the lining with subsequent drying phase, and the heating phase from room temperature to the appropriate process temperature and the associated increased carbon dioxide emissions - additional significant legal costs.

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer energiesparenden Maschine, die zum formgetreuen Reinigen und Ausfräsen von konzentrischen, durchmesservariablen Hohlkörpern, in möglichst kurzen Arbeitszyklen, insbesondere von Kokillen und Schmelzöfen im heißen wie im erkalteten Zustand einsetzbar ist.The object of the invention is the development of an energy-saving machine that can be used for dimensionally accurate cleaning and milling of concentric, variable-diameter hollow bodies in the shortest possible working cycles, in particular of molds and furnaces in the hot as well as in the cooled state.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Maschine dadurch gelöst, dass in einem Maschinenrahmen ein verfahrbarer, nicht rotierender Werkzeugträger eingebaut ist, in den wiederum ein rotierender Werkzeugträger mit einem oder mehreren verstellbaren Fräsköpfen eingebaut ist.The object is achieved with a machine in that in a machine frame, a movable, non-rotating tool carrier is installed, in turn, a rotating tool carrier is installed with one or more adjustable milling heads.

Der oder die Fräsköpfe werden in schwenkbaren Vorgelegegetrieben verlagert, die über Planetenwellen mit Planetenrädern verbunden sind. Der Antrieb der Planetenräder erfolgt durch einen Hydraulikmotor, der im nichtrotierenden Werkzeugträger befestigt und abtriebsseitig mit dem Planetenträger verbunden ist.The one or more milling heads are displaced in countershaft swivel gears, which are connected via planetary shafts with planetary gears. The drive of the planetary gears is done by a hydraulic motor which is mounted in the non-rotating tool carrier and the output side connected to the planet carrier.

Die Planetenräder sind mit einem fest im nichtrotierenden Werkzeugträger verbauten Hohlrad im Eingriff, stützt sich auf diesem ab und ermöglichen somit eine drehzahluntersetzte Rotation des Planetenträgers, der Planetenräder, der Fräsköpfe und somit des rotierenden Werkzeugträgers.The planetary gears are engaged with a ring gear fixedly installed in the non-rotating tool carrier, is supported thereon and thus enables speed-reduced rotation of the planet carrier, the planet gears, the milling heads and thus of the rotating tool carrier.

Die Schwenkbarkeit der Vorgelegegetriebe wird über eine mittig angeordnete Zahnradverstellwelle ermöglicht, die formschlüssig, über ein Zahnrad, mit den Vorgelegegetrieben im Eingriff steht und durch einen Verstellmotor, der fest mit dem Planetenträger verbunden ist, drehwinkelabhängig verstellt.The pivoting of the countershaft transmission is made possible via a centrally located Zahnradverstellwelle which is positively, via a gear, with the countershaft gears engaged and adjusted by an adjusting motor which is fixedly connected to the planet carrier, depending on the angle of rotation.

Durch die schwenkbare Anordnung der Vorgelegegetriebe und somit auch der Fräsköpfe um die Planetenachse, ist der zu reinigende Hohlkörper durchmesservariabel, konzentrisch bearbeitbar sowie durch maximales Verschwenken zur Maschinenmittelachse eine Gefäßbodenreinigung in einem Arbeitsprozeß gegeben.Due to the pivotable arrangement of the countershaft transmission and thus also the milling heads about the planetary axis, the hollow body to be cleaned is variable in diameter, concentric machinable and given by maximum pivoting to the machine center axis a vessel bottom cleaning in a working process.

Je nach Anordnung und Befestigung des oder der Vorgelegegetriebe am rotierenden Werkzeugträger, sowie der Durchmesserwahl der Fräskopfe, sind mehrere, funktionsbedingte Lösungsansätze zur Maschinenkonstruktion denkbar.Depending on the arrangement and attachment of the countershaft or the gearbox on the rotating tool carrier, as well as the diameter of the milling cutter, several, functionally related approaches to the design of the machine are conceivable.

1. Beispiel1st example

Sind ausschließlich konzentrische Hohlkörper mit gleichbleibenden Durchmessern zu reinigen, kann durch die Anordnung und Arretierung des Vorgelegegetriebes, zum Beispiel über eine Zahnwelle, sowie über eine mechanische Befestigung des oder der Fräsköpfe, eine Vorauswahl des zu reinigenden Hohlkörperdurchmessers getroffen und fixiert werden.If only concentric hollow bodies with constant diameters are to be cleaned, can be made and fixed by the arrangement and locking of the countershaft transmission, for example via a toothed shaft, as well as a mechanical attachment of the milling heads or a preselection of the hollow body diameter to be cleaned.

Ein verbleibender, nicht durch die axiale Rotation des oder der fixierten Fräsköpfe bearbeitbarer Hohlkörperbodenbereich, wird durch eine fest verbaute Mittelpunktsschneideinrichtung reinigbar. Auf Grund eines wie vor gewählten Beispiels hat die Maschine den Vorteil, dass auf eine aufwendige, konstruktive Lösung zur Abstützung der Vorgelegerückstellkräfte und deren Ansteuerung zu einer variablen Durchmesseranpassung verzichtet werden kann.A remaining, not by the axial rotation of the or the fixed milling heads machinable hollow body bottom area, can be cleaned by a permanently installed center point cutting device. On the basis of an example as before selected, the machine has the advantage that can be dispensed with a complex, constructive solution for supporting the Vorgelegerückstellkräfte and their control to a variable diameter adjustment.

Nachteilig ist, dass durch einen stetigen Schneidenverschleiß eine maximale Durchmesserreinigung nur durch erhöhte, manuelle Nachjustagearbeiten der Schneidmeißel im erkalteten Zustand möglich ist.The disadvantage is that a maximum diameter cleaning is possible only by increased, manual Nachjustagearbeiten the cutting bit in the cold state by a continuous cutting wear.

2. Beispiel2nd example

Auch ist bei der Bearbeitung von unterschiedlichen konzentrischen Hohlkörperdurchmessern eine gerastete, stufenweise verstellbare, mechanische Fixierung des Vorgelegegetriebes machbar.Also, in the processing of different concentric hollow body diameters a ratcheted, gradually adjustable, mechanical fixation of the countershaft transmission feasible.

Auch in diesem Falle wären die im 1. Beispiel genannten Nachteile gegeben.Also in this case, the disadvantages mentioned in the first example would be given.

3. Beispiel3rd example

Weiterhin ist die Verwendung von nicht rotierenden, fest verbauten Schneidmeißeln auf dafür gesondert fixierten Fräsköpfen möglich. Nachteilig ist, dass durch die stetig im Eingriff stehenden Schneidmeißel ein wesentlich höherer Verschleiß durch thermische Belastung erfolgt, wodurch die Meißellebensdauer stark minimiert wird. Eine Nachjustage der Schneidmeißel ist wiederum nur manuell und nur im abgekühlten Zustand möglich.Furthermore, the use of non-rotating, permanently installed cutting bits on separately fixed milling heads is possible. The disadvantage is that a significantly higher wear due to thermal stress takes place by the constantly engaged cutting bit, whereby the tool life is greatly minimized. A readjustment of the cutting bit is again only possible manually and only in the cooled state.

4. Beispiel4th example

Durch den Einbau von nicht rotierenden, jedoch schwenkbaren, auf dem oder den Fräsköpfen montierten Meißelhaltern, ist der auftretende Meißelverschleiß im heißen Zustand maschinell nachjustierbar. Vorteil: durch die maschinenbedingte Nachjustage sind keine Stillstandszeiten durch manuelle Nachjustage im erkalteten Zustand erforderlich.By installing non-rotating, but pivotable, mounted on the milling heads or chisel holders, the occurring chisel wear in the hot state is mechanically readjusted. Advantage: Due to the machine-related readjustment, no downtimes due to manual readjustment in the cooled state are required.

5. Beispiel5th example

Die wie vor genannte durchmesservariable Bearbeitung eines Hohlkörpers wird dadurch ermöglicht, dass vor dem Hineinfahren des rotierenden Werkzeugträgers und somit der rotierenden Fräsköpfe in den Hohlkörper, der zu bearbeitende Hohlkörperdurchmesser durch das stufenlose Verschwenken der Fräsköpfe um die Maschinenmittelachse entsprechend anpassbar ist.The aforementioned variable-diameter machining of a hollow body is made possible by the fact that prior to driving in of the rotating tool carrier and thus the rotating milling heads in the hollow body, the hollow body diameter to be machined by the stepless pivoting of the milling heads to the machine center axis is correspondingly adaptable.

Die stufenlose, radiale Verstellung der Fräsköpfe erfolgt über ein fest am Vorgelegegetriebe verbautes Zahnsegment, welches mit einem Verstellzahnrad im Eingriff steht. Dieses Verstellzahnrad ist wiederum formschlüssig über eine Verstellwelle und einen stufenlos verstellbaren Schwenkmotor fest mit dem Planetenträger verbunden.The stepless, radial adjustment of the milling heads via a permanently installed on the countershaft gear segment, which is in engagement with a Verstellzahnrad. This Verstellzahnrad is in turn positively connected via an adjusting and a continuously variable swivel motor fixed to the planet carrier.

Durch die Ansteuerung des Stellmotors wird die Verstellwelle drehwinkelabhängig zum Planetenträger verdreht und über das am Vorgelegegetriebe verbaute Zahnsegment der oder die Fräsköpfe um die Planetenachse – relativ zur Hohlkörpermittenachse – geschwenkt, wodurch sich eine Änderung des Bearbeitungsdurchmessers stufenlos einstellt.By controlling the servomotor, the adjusting shaft is rotated depending on the rotation angle to the planet carrier and about the built-in countershaft gear segment of the milling heads or about the planetary axis - relative to the hollow body center axis - pivoted, thereby adjusting a change in the machining diameter continuously.

Durch einen mit der Stellwelle und dem Stellmotor fest verbundenen Drehwinkelgeber wird über eine in der Maschine integrierte elektronische Steuerung die gewählte Änderung des Hohlkörperdurchmessers kontrolliert, angesteuert und entsprechend der Durchmesservorgaben nachgeregelt.By means of a rotary encoder fixedly connected to the control shaft and the servomotor, the chosen change of the hollow body diameter is controlled, controlled and readjusted in accordance with the diameter specifications via an electronic controller integrated in the machine.

Über die wie bereits genannte Verstellbarkeit des oder der Fräsköpfe vor und während des Arbeitsganges sind somit sämtliche konzentrische und konischverlaufende Hohlkörperdurchmesser bearbeitbar.About the as already mentioned adjustability of the milling heads or before and during the operation thus all concentric and conical hollow body diameter can be machined.

Weiterhin ist durch manuelle Ansteuerung, sowie einer programmgesteuerten Maschinenverfahrweise, eine partielle Hinterschneidung der Gefäßausmauerung im Bedarfsfalle möglich.Furthermore, a partial undercut of the Gefäßausmauerung in case of need is possible by manual control, and a program-controlled machine movement.

Die stufenlose Verstellung des oder der Fräsköpfe kann auch durch die Verwendung eines entsprechenden Koppelgetriebes realisiert werden.The stepless adjustment of the milling heads or can also be realized by the use of a corresponding linkage.

Durch die Schwenkbarkeit der Vorgelegegetriebe und somit der Fräsköpfe in Richtung der Hohlkörpermittenachse während des Bearbeitungsvorganges werden die Hohlkörperstirnflächen, insbesondere die Böden von Kokillen und Schmelzöfen in einem Arbeitsgang gereinigt.Due to the pivoting of the countershaft transmission and thus the milling heads in the direction of the hollow body center axis during the machining process, the hollow body end surfaces, in particular the soils of molds and furnaces are cleaned in one operation.

Über den oder die am verfahrbaren Werkzeugträger angebrachten Motoren, wird der gesamte verfahrbare Werkzeugträger in die zu bearbeitenden Hohlkörper verfahren. Der Antrieb erfolgt über einen Zahnstangen-Zahnradantrieb, der über einen im Maschinenrahmen fest verbauten linearen Wegesensor überwacht und positioniert wird. Auch ist die Verfahrung des Werkzeugträgers über eine entsprechende Linearmotor-Getriebelösung möglich.About the or mounted on the movable tool carrier motors, the entire movable tool carrier is moved into the hollow body to be processed. It is driven by a rack and pinion gear drive, which is monitored and positioned via a linear displacement sensor permanently installed in the machine frame. Also, the movement of the tool carrier via a corresponding linear motor gearbox solution is possible.

Zur Vermeidung von thermischem Verschleiß der Schneidwerkzeuge auf den Fräsköpfen werden diese über Düsen permanent mit gekühlter Luft radial, roationssynchron angeströmt und somit vor Überhitzung geschützt. In order to avoid thermal wear of the cutting tools on the milling heads, these nozzles are constantly supplied with cooled air in a radial, roast-synchronous manner and thus protected against overheating.

Weiterhin werden hinter den Fräsköpfen Wärmeleitbleche angebracht, die zur verbesserten Wärmeabfuhr mittels gekühlter Druckluft angeströmt werden. Bevor die Luft auf die Wärmeleitbleche trifft, durchströmt sie die an den Wellendurchführungen verbauten Labyrinthdichtungen, wodurch sowohl ein Kühl- als auch ein Reinigungseffekt erzielt wird.Furthermore, heat transfer plates are mounted behind the milling heads, which are flowed through for improved heat dissipation by means of cooled compressed air. Before the air hits the heat conducting plates, it flows through the labyrinth seals installed on the shaft passages, which results in both a cooling and a cleaning effect.

Über einen Temperatursensor werden die Schneidwerkzeuge überwacht und bei Überschreitung von Grenztemperaturen mittels Eilgang – zur Abkühlung – aus dem Hohlkörper verfahren.Via a temperature sensor, the cutting tools are monitored and when exceeding limit temperatures by rapid traverse - to cool - moved from the hollow body.

Nach einer Verweilzeit und Erreichung einer definierten Abkühltemperatur der Schneiden wird der verfahrbare Werkzeugträger und somit die Fräsköpfe wiederum mittels Eilgang an die vormals erreichte Position zur Fortführung der Bearbeitung verfahren.After a residence time and reaching a defined cooling temperature of the cutting the movable tool carrier and thus the milling heads in turn is moved by rapid traverse to the previously reached position for continuation of processing.

Durch die am Umfang des rotierenden Werkzeugträgers angebrachten, durchmesseranpassbaren Förderwendelsegmente wird das gelöste Gut während der Bearbeitung aus dem Hohlkörper ausgetragen.By attached to the circumference of the rotating tool carrier, diameter-adjustable Förderwendelsegmente the dissolved material is discharged during processing from the hollow body.

Durch eine entsprechende Neigung der Reinigungsmaschine ist ein Zwangsaustrag des gelösten Gutes möglich.By a corresponding inclination of the cleaning machine a forced discharge of the dissolved material is possible.

Über eine Drehzahlerhöhung während des Herausfahrens aus den Hohlkörpern und der entsprechenden turbinenähnlichen Formgebung der Wärmeleitbleche wird zusätzlich ein erhöhter Austrag des gelösten Gutes erreicht.About a speed increase during the drive out of the hollow bodies and the corresponding turbine-like shape of the heat conducting in addition, an increased discharge of the dissolved material is achieved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.Further details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment schematically illustrated in the drawings.

1 zeigt die schematische Darstellung des kompletten Antriebssystems, des Fräskopfantriebes mit Verstelleinrichtung, der Kühlung, der Förderwendel sowie der Antriebs.- Verstell- und Verfahrmotoren. 1 shows the schematic representation of the complete drive system, the milling head drive with adjustment, the cooling, the conveyor spiral and the Antriebss.- Verstellungs- and traversing motors.

2 zeigt die Anordnung der Fräsköpfe bei der maximalen Durchmesserbearbeitung 2 shows the arrangement of the milling heads at the maximum diameter machining

3 zeigt die Anordnung der Fräsköpfe im eingeschwenkten Zustand 3 shows the arrangement of the milling heads in the pivoted state

Die energiesparende Reinigungs- und Bohrmaschine besteht im Wesentlichen aus:

– Einem Maschinenrahmen, in den ein verfahrbarer, nicht drehender Werkzeugträger eingebaut und in diesem wiederum ein rotierender Werkzeugträger integriert ist.
– Einem oder mehreren druckluftgekühlten Fräsköpfen, die an Vorgelegegetrieben montiert und um die Mittelachse schwenkbar gelagert und stirnseitig an dem rotierenden Werkzeugträger angebaut sind.
– Mehreren Planetenwellen, die mit den Planetenrädern und den Antriebsritzeln der Vorgelegegetriebe formschlüssig verbunden sind.
– Einer über einen hydraulischen Verstellmotor verstellbaren Zahnradwelle, die über Zahnsegmente mit den Vorgelegegetriebe im Eingriff steht.
– Einer eingebauten Antriebseinheit, bestehend aus einem hydraulischen Antriebsmotor, einem angebauten Planetensatz, sowie einem im nichtrotierenden Werkzeugträger eingebauten Hohlrad.
– Einer eingebauten Fräskopf- und Lagerkühlung, sowie einem Wärme- und Wegesensor.
– Einem in den Maschinenrahmen integrierten Hydraulikantrieb, bestehend aus Elektromotor, Verstellpumpe, Ölbehälter, Kühlung und einer programmierbaren elektrohydraulischen Steuereinheit.

The energy-saving cleaning and drilling machine essentially consists of:

- A machine frame in which a movable, non-rotating tool carrier is installed and in this turn a rotating tool carrier is integrated.
- One or more air-cooled milling heads, which are mounted on countershaft gears and mounted pivotably about the central axis and frontally mounted on the rotating tool carrier.
- More planetary shafts, which are positively connected to the planetary gears and the drive pinions of the countershaft transmission.
- An adjustable via a hydraulic adjusting motor gear shaft which is engaged via toothed segments with the countershaft transmission.
- An installed drive unit, consisting of a hydraulic drive motor, a mounted planetary gear set, and a built-in non-rotating tool carrier ring gear.
- A built-in milling head and bearing cooling, as well as a heat and distance sensor.
- An integrated in the machine frame hydraulic drive consisting of electric motor, variable displacement pump, oil reservoir, cooling and a programmable electro-hydraulic control unit.

Die energiesparende Reinigungs- und Bohrmaschine besteht im Einzelnen aus einem Maschinenrahmen (16), in den ein nicht rotierender, fahrbarer Werkzeugträger (9) – über die Rollen (13) fahrbar – und in diesem wiederum ein rotierender Werkzeugträger (3) integriert ist.The energy-saving cleaning and drilling machine consists in detail of a machine frame ( 16 ) into which a non-rotating, mobile tool carrier ( 9 ) - about the roles ( 13 ) mobile - and in this turn a rotating tool carrier ( 3 ) is integrated.

Drei, über Düsen (25) mit druckluftgekühlten und mit Schneidwerkzeugen (2) ausgerüsteten Fräsköpfen (1), die an schwenkbaren Vorgelegegetrieben (2) stirnseitig an dem rotierenden Werkzeugträger (3) angebaut sind.Three, over nozzles ( 25 ) with compressed air cooled and with cutting tools ( 2 ) equipped milling heads ( 1 ) mounted on swiveling counter drives ( 2 ) at the end face on the rotating tool carrier ( 3 ) are grown.

Einem in dem nicht rotierenden Werkzeugträger (9) fest verbauten Hohlrad (12), welches mit dem im rotierenden Werkzeugträger (3) eingebauten Planetenträger (10) über die Planetenräder (7) im Eingriff stehen, wobei sich diese auf dem Hohlrad (12) abstützen.One in the non-rotating tool carrier ( 9 ) permanently installed ring gear ( 12 ), which with the in the rotating tool carrier ( 3 ) installed planet carrier ( 10 ) via the planetary gears ( 7 ) are engaged, this on the ring gear ( 12 ).

Der Antrieb des Planetenträgers (10) erfolgt über den fest im verfahrbaren, nichtrotierenden Werkzeugträger (9) eingebauten Hohlwellen-Hydraulikmotor (20), dessen Antriebsflansch mittels der Antriebsglocke (19) mit dem Planetenträger (10) fest verbunden ist.The drive of the planet carrier ( 10 ) via the stationary in the movable, non-rotating tool carrier ( 9 ) built-in hollow shaft hydraulic motor ( 20 ), the drive flange by means of the drive bell ( 19 ) with the planet carrier ( 10 ) is firmly connected.

Über die in dem rotierenden Werkzeugträger (3) und dem Planetenträger (10) verlagerten Planetenwellen (6) werden die an dem rotierenden Werkzeugträger (3) stirnseitig, schwenkbar angebauten Vorgelegegetrieben (5) und somit auch die angebauten Fräsköpfe (1) angetrieben.About in the rotating tool carrier ( 3 ) and the planet carrier ( 10 ) shifted planetary waves ( 6 ) on the rotating tool carrier ( 3 ) frontally, pivotally mounted Countershaft gears ( 5 ) and thus the attached milling heads ( 1 ).

Durch die Auswahl der Getriebeuntersetzungen zwischen dem Hohlrad (12) und den Planetenrädern (7), sowie der Vorgelegegetriebe (5), ist die Drehzahl der Fräsköpfe (1) relativ zur Drehzahl des rotierenden Werkzeugträgers (3) gegeben.By selecting the gear ratios between the ring gear ( 12 ) and the planetary gears ( 7 ), as well as the countershaft transmission ( 5 ), the speed of the milling heads ( 1 ) relative to the rotational speed of the rotating tool carrier ( 3 ).

Mittels einer Zahnradverstellwelle (8), die sowohl in dem rotierenden Werkzeugträger (3), als auch in dem Planetenträger (10) mittig verlagert ist und mit den an den Vorgelegegetrieben (5) festverbauten Zahnsegmenten (21) über das Zahnrad (15) im Eingriff steht, werden die Fräsköpfe (1) durch das Verschwenken der Vorgelegegetriebe (5) achsparallel und somit durchmesservariabel verstellt.By means of a Zahnradverstellwelle ( 8th ), both in the rotating tool carrier ( 3 ), as well as in the planet carrier ( 10 ) is centered and with the at the counter drives ( 5 ) fixed tooth segments ( 21 ) via the gear ( 15 ) is engaged, the milling heads ( 1 ) by pivoting the countershaft transmission ( 5 ) parallel to the axis and thus adjustable in diameter.

Die Verstellkräfte – und somit die Verstellmomente – zum Verschwenken der Fräsköpfe (1) werden durch einen Verstellmotor (11), der am Planetenträger (10) befestigt ist und dessen Abtriebswelle fest mit der Zahnradverstellwelle (8) verbunden ist, aufgebracht.The adjusting forces - and thus the adjusting moments - for pivoting the milling heads ( 1 ) are controlled by an adjusting motor ( 11 ) on the planet carrier ( 10 ) is fixed and its output shaft fixed to the Zahnradverstellwelle ( 8th ) is applied.

Die hydraulische Versorgung des Verstellmotors (11) erfolgt durch eine in den Antriebsmotor (20) eingebaute Drehdurchführung (27).The hydraulic supply of the adjusting motor ( 11 ) is carried out by a in the drive motor ( 20 ) built-in rotary feedthrough ( 27 ).

Über einen Winkelsensor (22), der zwischen dem Planetenträger (10) und der Zahnradverstellwelle (8) montiert ist, wird die jeweilige relative Winkelabweichung zwischen Planetenträger (10) und Zahnradverstellwelle (8) erfasst und somit die durchmesserabhängige Verstellung der Fräsköpfe (1) um die Planetenwellen (6) kontrolliert.Via an angle sensor ( 22 ), between the planet carrier ( 10 ) and the Zahnradverstellwelle ( 8th ) is mounted, the respective relative angular deviation between planet carrier ( 10 ) and Zahnradverstellwelle ( 8th ) and thus the diameter-dependent adjustment of the milling heads ( 1 ) around the planetary waves ( 6 ) controlled.

Über den im Maschinenrahmen (16) verbauten Wegesensor (23) wird der Verfahrweg des nicht rotierenden Werkzeugträgers (9) erfasst und somit die Bearbeitungstiefe der Fräsköpfe (1) in den jeweiligen Pfannen und Schmelzöfen kontrolliert.About in the machine frame ( 16 ) built-way sensor ( 23 ), the travel of the non-rotating tool carrier ( 9 ) and thus the machining depth of the milling heads ( 1 ) in the respective pans and smelting furnaces.

Die Verfahrung der Werkzeugträger (3 u. 9) erfolgt über die am Maschinenrahmen (16) angebauten Hydraulikmotoren (18), die mit aufgeflanschten Zahnritzeln (17) ausgerüstet sind und wiederum mit fest am nicht rotierenden Werkzeugträger (3) verbauten Zahnstangen (14) im Eingriff stehen.The movement of the tool carriers ( 3 u. 9 ) via the on the machine frame ( 16 ) mounted hydraulic motors ( 18 ) with flanged sprockets ( 17 ) and in turn fixed with the non-rotating tool carrier ( 3 ) installed racks ( 14 ) are engaged.

Zur Vermeidung des thermischen Verschleißes der Schneidwerkzeugen (2) auf den Fräsköpfen (1), werden diese permanent über Düsen (25) mit gekühlter Luft – rotationssynchron – durch Bohrungen in den Fräskopfantriebswellen versorgt.To avoid the thermal wear of the cutting tools ( 2 ) on the milling heads ( 1 ), these are permanently via nozzles ( 25 ) with cooled air - rotationally synchronous - supplied by drilling in the Fräskopfantriebswellen.

Die Druckluftversorgung erfolgt über einen im Maschinenrahmen (16) eingebauten Kompressor (28), der die Druckluft durch die beiden Werkzeugträger (3 u. 9), sowie durch entsprechende Bohrungen in den Planetenwellen (6) durch die Gehäuse der Vorgelegegetriebe zu den Schneidwerkzeugen (2) fördert.The compressed air supply takes place via a in the machine frame ( 16 ) built-in compressor ( 28 ), the compressed air through the two tool carrier ( 3 u. 9 ), as well as through corresponding holes in the planetary waves ( 6 ) through the housing of the countershaft gear to the cutting tools ( 2 ) promotes.

Weiterhin sind hinter den Fräsköpfen (1) Wärmeleitbleche (4) angebracht, die der verbesserten Wärmeabfuhr dienen.Furthermore, behind the milling heads ( 1 ) Heat conducting sheets ( 4 ), which serve the improved heat dissipation.

Über einen am nichtrotierenden Werkzeugträger (9) angebauten Temperatursensor (26) wird die Schneidwerkzeugtemperatur erfasst.About a non-rotating tool carrier ( 9 ) mounted temperature sensor ( 26 ) the cutting tool temperature is detected.

Durch die am Umfang des rotierenden Werkzeugträgers (3) angebrachten, durchmesseranpassbaren Förderwendeln (24) wird das gelöste Gut aus den horizontal, beziehungsweise leicht geneigt fixierten Hohlkörpern ausgetragen.Due to the circumference of the rotating tool carrier ( 3 ), diameter-adjustable conveyor helices ( 24 ), the dissolved material is discharged from the horizontal, or slightly inclined fixed hollow bodies.

Durch die erreichbaren, sehr kurzen Reinigungsintervalle – im Verhältnis zu den heute gebräuchlichen Prozessabläufen – ist eine weitere Pfannenreise ohne zeitliche Verzögerung gegeben.Due to the achievable, very short cleaning intervals - in relation to the currently used process sequences - a further ladle journey without time delay is given.

Durch die Umstellung des Prozessablaufes erfolgt somit eine maximale Heizenergieeinsparung und dadurch ein wesentlich geringerer CO₂ Ausstoß.The conversion of the process flow thus results in a maximum heating energy savings and thus a much lower CO ₂ emissions.

Weiterhin ist durch die maß- und formgenaue Ausfräsung von Hohlkörpern, insbesondere Kokillen und Schmelzöfen, eine wesentliche Standzeiterhöhung der Schmelzöfen, als auch der Kokillenumlaufzeiten, sowie eine verbesserte Produktionsqualität und Prozesssicherheit gegeben. Die Kokille wird immer im leeren Zustand bereitgestellt und ist somit in der Lage, bei jedem Abstich, die maximale Menge aufzunehmen.Furthermore, a significant increase in service life of the furnaces, as well as the mold revolution times, as well as an improved production quality and process reliability is given by the dimensionally accurate and precise milling of hollow bodies, especially molds and furnaces. The mold is always provided in the empty state and is therefore able to absorb the maximum amount at each tap.

Dies führt einerseits zur Reduktion von Abstichanzahlen und andererseits zur Verbesserung der metallischen Ausbeute, da die zur Zeit üblichen, ständigen Aufwärmphasen – je nach Produkt – mehr Pfannenanlagerungen nachsichziehen.This leads on the one hand to the reduction of Abstichanzahlen and on the other hand to improve the metallic yield, since the usual at the time, constant warm-up phases - depending on the product - more Pfannenanlagerungen follow.

Weitere Vorteile: durch den ständigen Einsatz der Pfannen im Orginalzustand, sowie der variablen durchmesserangepassten Reinigung ist die Möglichkeit eines Zweiofenbetriebes, sowie eines Produktwechsels hin zu schlackenanfälligeren Verbindungen gegeben.Further advantages: due to the constant use of the pans in the original state, as well as the variable diameter-adapted cleaning, there is the possibility of a two-oven operation, as well as a product change towards more slippery connections.

Die derzeitigen manuellen Auskratzarbeiten der heißen Pfannen stellen für die Mitarbeiter eine sehr starke Hitzebelastung, sowie ein erhöhtes Sicherheitsrisiko dar. Durch den weitestgehend automatisierten und somit mannlosen Reinigungsprozeß werden die derzeitigen Unfall- und Verletzungsgefahren ausgeschlossen.The current manual Auskratzarbeiten the hot pans represent for the employees a very high heat load, as well as an increased security risk. By the largely automated and thus unmanned cleaning process, the current accident and injury hazards are excluded.

Claims

Energy-saving cleaning and drilling machine for the production of concentric and diameter variable hollow bodies, in particular molds and furnaces in the hot and cold condition, characterized in that they one or more radially adjustable during the rotational speed superimposed, rotating cleaning process and on pivotable countershaft gears ( 2 ) mounted milling heads ( 1 ), which are cooled with compressed air cooled, during the work process not constantly engaged, multiple cutting tools ( 27 ) are equipped.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to claim 1, characterized in that it comprises a Zahnradverstellwelle ( 8th ) for pivoting the countershaft transmission ( 2 ), which are drive-symmetrical to the countershaft transmissions ( 2 ) is arranged.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it has a speed-synchronous revolving support motor ( 11 ), which, depending on the angular displacement of the countershaft transmission, applies the supporting and adjusting torque.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a planetary gear set ( 7 ) with fixed ring gear ( 12 ) for driving the milling heads ( 1 ) and the rotating tool carrier ( 3 ) contains.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on the rotating tool carrier, diameter-adjustable conveyor spiral ( 24 ) contains for the optimized discharge of the dissolved material.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it for tool cooling and gasket cleaning an integrated compressor ( 28 ) contains.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an angle encoder ( 22 ) for continuously detecting the machining diameter.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a path measuring system ( 23 ) for continuous, linear position control of the milling heads.

Energy-saving cleaning and drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that it drive motors ( 18 ) for moving the entire tool carrier ( 9 ) in the hollow body to be processed.