DE102013111740A1

DE102013111740A1 - Device for removing foundry residues

Info

Publication number: DE102013111740A1
Application number: DE201310111740
Authority: DE
Inventors: Harald Zang; Andreas Kuhl
Original assignee: WINTER FRITZ EISENGIESSEREI; Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Current assignee: WINTER FRITZ EISENGIESSEREI; Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-04-30
Also published as: DE202013012150U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Gießkernrückständen (G) aus einem Kanal (K) eines Gussteils (Z), umfassend ein in eine Öffnung (O) des Gussteils (Z) einführbares Strahlrohr (2), das einen Strahlkanal (3) umgibt und an seinem Ende eine über den Strahlkanal (3) gespeiste Düsenöffnung (9) aufweist, deren Strahlachse (S) im Gebrauch mit der Längsachse (LS) des Strahlkanals (3) einen Winkel (β) < 180° einschließt. Um mit einer solchen Vorrichtung auch in eng begrenzten, innenliegenden Kanälen sitzende und dort festhaftende Gießkernrückstände betriebssicher entfernen zu können, ist die Düsenöffnung (9) an der Stirnseite eines linear verlaufenden, an den Strahlkanal (3) angeschlossenen Strahlkanalabschnitts (7) gebildet, dessen Längsachse (LA) koaxial zur Strahlachse (S) ausgerichtet ist.The invention relates to a device for removing foundry core residues (G) from a channel (K) of a casting (Z), comprising a jet pipe (2) which can be inserted into an opening (O) of the casting (Z) and which surrounds a jet channel (3) and at its end a nozzle opening (9) fed via the jet channel (3), the jet axis (S) of which in use encloses an angle (β) <180 ° with the longitudinal axis (LS) of the jet channel (3). In order to be able to reliably remove seat core residues sitting in tightly defined, internal channels and firmly adhering to such a device, the nozzle opening (9) is formed on the end face of a linearly extending jet channel section (7) connected to the jet channel (3) whose longitudinal axis (LA) is aligned coaxially with the beam axis (S).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Gießkernrückständen aus einem Kanal eines Gussteils, umfassend ein in eine Öffnung des Gussteils einführbares Strahlrohr, das einen Strahlkanal umgibt und an seinem Ende eine über den Strahlkanal gespeiste Düsenöffnung aufweist, deren Strahlachse im Gebrauch mit der Längsachse des Strahlkanals einen Winkel < 180° einschließt.The invention relates to a device for removing casting core residues from a channel of a casting, comprising a jet pipe which can be inserted into an opening of the casting and which surrounds a jet channel and at its end has a nozzle opening fed via the jet channel, whose jet axis is in use with the longitudinal axis of the jet channel an angle <180 °.

Vorrichtungen dieser Art werden beim Entkernen von Gussteilen benötigt, in denen durch Gießkerne im Inneren des Gussteils liegende Kanäle ausgebildet sind. Die Gießkerne bestehen dabei in der Regel aus einem Formstoff, der aus einem Formsand, einem Binder und optional zur Einstellung bestimmter Eigenschaften des Formstoffs zugegebenen Additiven gemischt ist. Der durch Begasung mit einem Reaktionsgas oder Wärmezufuhr aushärtende Binder ist dabei in der Regel so gewählt, dass er im ausgehärteten Zustand den Formstoff zumindest so lange in der jeweils vorgegebenen Form des Gießkerns hält, bis er durch die Einwirkung von Hitze, die beim Erstarren des Gusswerkstoffs, aus dem das jeweilige Gussteil gegossen wird, auftretenden Spannungen oder durch mechanische Bearbeitung des Gussteils seine Binderwirkung verliert und der Gießkern in kleinere Bruchstücke und feine Formsandpartikel zerfällt.Devices of this type are needed in the coring of castings, in which lying by casting cores inside the casting channels are formed. The casting cores usually consist of a molding material which is mixed with a molding sand, a binder and optionally additives added to adjust certain properties of the molding material. The curing by gassing with a reaction gas or heat binder is usually chosen so that it holds in the cured state, the molding material in the respective predetermined shape of the casting core at least until it by the action of heat during solidification of the casting material from which the respective casting is cast, occurring stresses or by mechanical processing of the casting loses its binder effect and the casting core breaks down into smaller fragments and fine sand mold particles.

Unter optimalen Bedingungen sind die zurückbleibenden Bruchstücke und Partikel so klein, dass sie, gegebenenfalls unterstützt durch eine entsprechende Bewegung oder Ausrichtung des Gussteils, selbsttätig in Folge der Schwerkraftwirkung aus dem Gussteil ausrieseln. Bei eng begrenzten Kanälen mit kleinen Öffnungsquerschnitten kann es jedoch dazu kommen, dass größere Gießkernbruchstücke den Kanal verstopfen oder Sandpartikel im Kanal verkleben. Um sicherzustellen, dass auch in solchen Fällen beim fertig bearbeiteten Gussteil der Kanal frei durchgängig ist, wird üblicherweise mit Hilfe einer Vorrichtung der hier in Rede stehenden Art ein Partikelstrahl durch den freizulegenden Kanal gerichtet. Die mit hoher kinetischer Energie auftreffenden Partikel des Partikelstrahls zerkleinern die gegebenenfalls den Kanal verstopfenden Gießkernrückstände und treiben sie aus dem Kanal aus. Als Partikel für diese Strahlbearbeitung werden in der Praxis feinkörnige Sande, Eispartikel, Gusssplitter, Zunderpartikel und desgleichen eingesetzt.Under optimal conditions, the fragments and particles remaining are so small that, if necessary supported by a corresponding movement or orientation of the casting, they automatically trickle out of the casting as a result of the gravitational effect. However, with narrow channels with small opening cross sections, larger pieces of core fouling may block the channel or cause sand particles to stick in the channel. To ensure that even in such cases in the finished cast part of the channel is freely continuous, usually with the help of a device of the type in question a particle beam is directed through the channel to be cleared. The high kinetic energy particles of the particle beam crush the possibly obstructing the channel clogging core residues and drive them out of the channel. In practice, fine-grained sands, ice particles, cast splinters, scale particles and the like are used as particles for this jet treatment.

Um Gießkernrückstände aus innenliegenden Kanälen eines Gussteils zu entfernen, werden üblicherweise Düsenköpfe verwendet, die am einen Ende eines geradlinig ausgebildeten Strahlrohr befestigt sind und eine Düsenöffnung aufweisen, die an einer Seitenfläche des Düsenkopfs ausgebildet ist. Der aus dem Düsenkopf austretende Partikelstrahl ist dementsprechend in Bezug auf die Längsachse des Strahlrohrs radial ausgerichtet, so dass seine Strahlachse mit der Längsachse des Strahlrohrs einen Winkel einschließt. Indem das Strahlrohr mit dem Düsenkopf in einen linear verlaufenden, den zu reinigenden innenliegenden Kanal schneidenden Zugangskanal geschoben wird, kann so der Partikelstrahl direkt in den zu reinigenden Kanal geleitet werden. In der Praxis zeigt sich allerdings, dass Düsenköpfe dieser Art einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind, da es in dem Bereich des Düsenkopfs, in dem der Partikelstrahl in die Strahlrichtung umgelenkt wird, einer erheblichen abrasiven Belastung ausgesetzt ist.In order to remove core remnants from internal channels of a casting, nozzle heads are commonly used which are secured to one end of a rectilinear jet pipe and have a nozzle opening formed on a side surface of the nozzle head. Accordingly, the particle beam emerging from the nozzle head is radially aligned with respect to the longitudinal axis of the jet tube, so that its jet axis encloses an angle with the longitudinal axis of the jet tube. By the jet pipe is pushed with the nozzle head into a linearly running, the inner channel to be cleaned cutting access channel, so the particle beam can be passed directly into the channel to be cleaned. In practice, however, it has been found that nozzle heads of this type are subject to considerable wear because they are subjected to a considerable abrasive load in the area of the nozzle head in which the particle beam is deflected in the jet direction.

Ein Düsenkopf, der dieses Problem beheben soll, ist aus der DD 282 414 A5 bekannt. Dieser Düsenkopf weist an seiner einen Stirnseite einen Schraubanschluss zum Anschrauben an ein das jeweilige Strahlmittel führendes Strahlrohr und an seiner gegenüberliegenden Stirnseite eine Düsenöffnung auf, die über einen Düsenkanal mit dem Schraubanschluss verbunden ist. Der Düsenkanal ist dabei so ausgebildet, dass im Gebrauch ein konzentrierter Partikelstrahl aus der Düsenöffnung austritt, deren Strahlrichtung koaxial zur Längsachse des Strahlrohrs ausgerichtet ist, an der der Düsenkopf befestigt ist. An dem Düsenkopf ist zusätzlich mittels eines Halters ein Umlenkblech befestigt, das vor der Düsenöffnung positioniert ist und dessen der Düsenöffnung zugewandte, ebene Aufprallfläche unter einem vorgegebenen, insbesondere 45° betragenden Winkel in Bezug auf die Strahlrichtung der Düsenöffnung ausgerichtet ist. Der aus der Düsenöffnung austretende Partikelstrahl trifft dementsprechend auf die Aufprallfläche des Umlenkblechs und wird entsprechend dessen winkliger Anordnung umgelenkt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung wird darin gesehen, dass die Umlenkung des Partikelstrahls nicht mehr in dem Düsenkopf selbst, sondern an einem außerhalb angeordneten Bauelement erfolgt.A nozzle head, which is to solve this problem, is from the DD 282 414 A5 known. This nozzle head has at its one end face a screw connection for screwing to a respective blasting medium leading jet pipe and at its opposite end face on a nozzle opening which is connected via a nozzle channel with the screw. In this case, the nozzle channel is designed so that in use a concentrated particle jet emerges from the nozzle opening whose jet direction is aligned coaxially with the longitudinal axis of the jet pipe to which the nozzle head is fastened. On the nozzle head, a deflecting plate is additionally fastened by means of a holder, which is positioned in front of the nozzle opening and its plane facing the nozzle opening, planar impact surface is aligned at a predetermined, in particular 45 ° angle with respect to the jet direction of the nozzle opening. The emerging from the nozzle opening particle beam hits accordingly on the impact surface of the baffle and is deflected according to its angular arrangement. The advantage of this embodiment is seen in the fact that the deflection of the particle beam no longer takes place in the nozzle head itself, but on a device arranged outside.

Praktische Erfahrungen zeigen allerdings, dass sowohl die konventionellen Düsenköpfe mit an ihren Seitenflächen ausgebildeten Düsenöffnungen als auch Düsenköpfe der voranstehend erläuterten Art jeweils nur Partikelstrahlen ausbringen, die bei engen innenliegenden Kanälen von Gussteilen nur unzureichende Reinigungsergebnisse erzielen. Dies gilt insbesondere dann, wenn diese Kanäle nur einen geringen Öffnungsquerschnitt aufweisen und sich in den Kanälen so genannte ”Vererzungen” gebildet haben. Vererzungen entstehen insbesondere beim Eisen- und Stahlguss in Folge einer chemischen Reaktion des Formstoffs, aus dem die die jeweiligen Kanäle im Gussteil abbildenden Gießkerne hergestellt sind, mit dem Gusswerkstoff, aus dem das Gussteil gegossen wird. Sie äußern sich in einer fest am Gussstück haftenden Schicht aus aufgeschmolzenem Sand.However, practical experience shows that both the conventional nozzle heads with nozzle openings formed on their side surfaces and nozzle heads of the type explained above each emit only particle beams which only achieve inadequate cleaning results with narrow internal channels of cast parts. This is especially true if these channels have only a small opening cross-section and so-called "mineralization" have formed in the channels. Mineralization occurs especially in iron and steel casting as a result of a chemical reaction of the molding material from which the cores forming the respective channels in the casting are made, with the casting material from which the casting is cast. They express themselves in a firmly adhering to the casting layer of molten sand.

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand die Aufgabe, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der auch in eng begrenzten, innenliegenden Kanälen sitzende und dort festhaftende Gießkernrückstände betriebssicher entfernt werden können. Against the background of the above-described prior art, the object was to provide a device with which even in narrow, inner channels sitting and firmly adhering Gießkernrückstände can be reliably removed.

Die Erfindung hat diese Aufgabe durch eine gemäß Anspruch 1 ausgebildete Vorrichtung gelöst.The invention has achieved this object by a device designed according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfernen von Gießkernrückständen aus einem Kanal eines Gussteils umfasst dementsprechend in Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik ein in eine Öffnung des zu reinigenden Gussteils einführbares Strahlrohr, das einen Strahlkanal umgibt und an seinem Ende eine über den Strahlkanal gespeiste Düsenöffnung aufweist, deren Strahlachse im Gebrauch mit der Längsachse des Strahlkanals einen Winkel < 180° einschließt.A device according to the invention for removing casting core residues from a channel of a casting accordingly comprises, in accordance with the prior art described in the introduction, a jet tube which can be inserted into an opening of the casting to be cleaned and which surrounds a jet channel and has a nozzle opening fed via the jet channel at its end. the beam axis of which in use encloses an angle <180 ° with the longitudinal axis of the jet channel.

Erfindungsgemäß ist nun die Düsenöffnung an der Stirnseite eines linear verlaufenden, an den Strahlkanal angeschlossenen Strahlkanalabschnitts gebildet, dessen Längsachse koaxial zur Strahlachse ausgerichtet ist.According to the invention, the nozzle opening is now formed on the end face of a linearly extending jet channel section connected to the jet channel, the longitudinal axis of which is aligned coaxially with the jet axis.

Bei einer erfindungsgemäßen Strahlvorrichtung durchläuft der Partikelstrahl vor seinem Austritt aus der jeweiligen Düsenöffnung somit einen gerade geformten Kanalabschnitt, der in Bezug auf den Strahlkanal, über den der Partikelstrahl durch das Strahlrohr zugeführt wird, unter einem Winkel, also mit einer in radialer Richtung gerichteten Richtungskomponente ausgerichtet ist. Versuche haben hier gezeigt, dass es durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Strahlkanalabschnitt zu einer deutlichen Konzentration des die Vorrichtung verlassenden Partikelstrahls selbst dann kommt, wenn der in radialer Richtung von dem Strahlrohr abstehende Strahlkanalabschnitt nur sehr kurz ist und die Düsenöffnung durch nichts anderes gebildet ist als durch die stirnseitige Kanalöffnung, deren Öffnungsquerschnitt dem konstanten Querschnitt des Strahlkanalabschnitts entspricht. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit mit denkbar einfachen Mitteln dazu ertüchtigt, in einen innenliegenden Kanal eines Gussteils einen hochkonzentrierten Partikelstrahl zu richten. Aufgrund seiner hohen Konzentration weist dieser Partikelstrahl beim Auftreffen auf den jeweils zu entfernenden Gießkernrückstand eine so hohe kinetische Energie auf, dass auch hartnäckig festsitzende Vererzungen oder andere an den Kanalinnenflächen sitzende Ansinterungen sowie den Kanal ebenso verstopfende Bruchstücke des Gießkerns sicher zerstört und abgetragen werden.In a jet device according to the invention before its exit from the respective nozzle opening, the particle jet thus passes through a straight-shaped channel section, which is aligned at an angle, ie with a directional component directed in the radial direction, with respect to the jet channel through which the particle beam is fed through the jet tube is. Experiments have shown that it comes through the inventively provided jet channel section to a significant concentration of the device leaving the particle beam even if the projecting in the radial direction of the jet pipe jet channel section is only very short and the nozzle opening is formed by nothing else than through the end channel opening whose opening cross section corresponds to the constant cross section of the jet channel section. A device according to the invention is therefore equipped with very simple means for directing a highly concentrated particle beam into an internal channel of a casting. Due to its high concentration, this particle beam when hitting the respectively to be removed casting core residue on such a high kinetic energy that even stubbornly fixed mineralization or other sitting on the channel inner surfaces Ansinterungen and the channel equally clogging fragments of the casting core safely destroyed and removed.

Die winklige Anordnung des erfindungsgemäß vor die Düsenöffnung gesetzten linear verlaufenden Strahlkanalabschnitts kann jeweils so gewählt werden, wie dies die jeweilige Ausrichtung des zu reinigenden Kanals im Gussteil erfordert. Für viele praktische Anwendungen geeignet ist dabei eine Ausrichtung, bei der die Strahlachse der Düsenöffnung – und damit einhergehend die Längsachse des erfindungsgemäß ihr vorgeordneten Strahlkanalabschnitts – mit der Längsachse des Strahlrohrs einen Winkel von 90° einschließt.The angled arrangement of the present invention set in front of the nozzle opening linearly extending jet channel section can each be chosen as required by the respective orientation of the channel to be cleaned in the casting. Suitable for many practical applications is an orientation in which the jet axis of the nozzle opening - and consequently the longitudinal axis of the invention her upstream jet channel section - with the longitudinal axis of the jet pipe forms an angle of 90 °.

Grundsätzlich ist es denkbar, den erfindungsgemäß zwischen dem Strahlkanal des Strahlrohrs und der Düsenöffnung, über die der Partikelstrahl aus dem Strahlrohr austritt, vorgesehenen linear verlaufenden Strahlkanalabschnitt in einen Düsenkopf einzuformen, der am freien Ende des Strahlrohrs befestigt ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Strahlkanalabschnitt in einem Rohrabschnitt auszubilden, der an dem Strahlrohr befestigt ist. Diese Ausgestaltung hat nicht nur den Vorteil, dass sie kostengünstig realisiert werden kann, sondern bietet auch die Möglichkeit, für die Herstellung des Strahlkanalabschnitts Materialien zu verwenden, die an die sich im praktischen Gebrauch jeweils stellenden Anforderungen optimal angepasst sind.In principle, it is conceivable to mold the linearly extending jet channel section provided between the jet channel of the jet tube and the nozzle opening, via which the particle jet exits the jet tube, into a nozzle head, which is fastened to the free end of the jet tube. Alternatively, however, it is also possible to form the jet channel section in a pipe section which is fastened to the jet pipe. This embodiment not only has the advantage that it can be realized cost-effectively, but also offers the possibility of using materials for the production of the jet channel section, which are optimally adapted to the respective requirements in practical use.

Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich dabei dann, wenn das Strahlrohr und das Rohr, in dem der erfindungsgemäß vorgesehene Strahlkanalabschnitt ausgebildet ist, stoffschlüssig miteinander verbunden, d. h. miteinander verschweißt oder verlötet, insbesondere hartverlötet, sind.A particularly simple embodiment is obtained when the jet pipe and the pipe in which the jet channel section provided according to the invention is formed, are connected to one another in a material-locking manner, ie. H. welded or soldered together, in particular brazed, are.

Strömungsverluste und Verschleißbelastungen im Bereich des Übergangs vom Strahlkanal des Strahlrohrs in den erfindungsgemäß vorgesehenen linear verlaufenden Strahlkanalabschnitt können dadurch gemindert werden, dass der Strahlkanalabschnitt in einem bogenförmigen Übergangskanalabschnitt in den Strahlkanal des Strahlrohrs übergeht. Auch der Kanalbogen kann dabei durch einen Rohrabschnitt gebildet sein, der beispielsweise in einem Stück mit dem gerade verlaufenden Rohrabschnitt geformt ist, der den erfindungsgemäß vorgesehenen Strahlkanalabschnitt umgrenzt.Flow losses and wear loads in the region of the transition from the jet channel of the jet pipe into the inventively provided linearly extending jet channel section can be reduced by the fact that the jet channel section merges in an arcuate transition channel section into the jet channel of the jet pipe. Also, the channel arch can be formed by a pipe section, which is formed for example in one piece with the straight pipe section which bounds the beam channel section provided according to the invention.

Um die Standzeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu optimieren, kann es zweckmäßig sein, wenn mindestens der linear verlaufende Strahlkanalabschnitt von einem hoch verschleißfesten Material umgrenzt ist. Sofern ein solcher vorhanden ist, gilt dasselbe selbstverständlich auch für den Übergangskanalabschnitt, über den optional der erfindungsgemäß vorgesehene lineare Strahlkanalabschnitt an den Strahlkanal des Strahlrohr angeschlossen ist.In order to optimize the service life of a device according to the invention, it may be expedient if at least the linearly extending jet channel section is delimited by a material which is highly wear-resistant. If one is present, the same naturally also applies to the transition channel section, via which the optional According to the invention provided linear jet channel section is connected to the jet channel of the jet pipe.

Da hoch verschleißfeste, harte Materialien in der Regel empfindlich sind gegen Stoßbelastungen und desgleichen, zu denen es beim Einführen der Vorrichtung in einen zu reinigen Kanal des jeweiligen Gussteils kommen kann, kann es zweckmäßig sein, das hoch verschleißfeste, den linear verlaufenden Strahlkanalabschnitt oder den Übergangskanalabschnitt umgrenzende Material mit einem zähen Material zu ummanteln, dass dann die von ihm umkleidete harte und verschleißbeständige Innenlage gegen derartige Belastungen schützt. Eine besonders kostengünstige und zugleich praxisgerecht zu verwirklichende Ausgestaltung dieses Vorschlags besteht darin, dass der linear verlaufende Strahlkanalabschnitt oder der Übergangskanalabschnitt von einem Stahlverbundwerkstoff umgrenzt sind, der eine dem Strahlkanalabschnitt oder dem Übergangskanalabschnitt zugeordnete Innenlage aus einem hoch verschleißfesten Stahlwerkstoff und eine Außenlage aufweist, die aus einem zähen Stahlwerkstoff besteht. Alternativ können der linear verlaufende Strahlkanalabschnitt oder der Übergangskanalabschnitt von einem Hartmetall umgrenzt sein, das in eine Umhüllung eingebettet ist, die aus einem zähen Stahlwerkstoff besteht. Unabhängig davon welche dieser Versionen gewählt wird, ergibt sich selbstverständlich eine optimale Verschleißbeständigkeit, wenn sowohl der gerade verlaufende, erfindungsgemäß vorgesehene Strahlkanalabschnitt als auch der Übergangskanalabschnitt, über den der Strahlkanalabschnitt an den Strahlkanal des Strahlrohrs angeschlossen ist, jeweils in der voranstehend angegebenen Weise von einer Lage eines verschleißfesten Materials umgeben ist, die wiederum von einer sie schützenden Lage aus einem zähen Material umgeben ist.Since highly wear-resistant, hard materials are usually sensitive to shock loads and the like, which can occur during insertion of the device into a clean channel of the respective casting, it may be appropriate, the highly wear-resistant, the linearly extending jet channel section or the transition channel section Enclosing surrounding material with a tough material that then protects the coated by him hard and wear-resistant inner layer against such loads. A particularly cost-effective and at the same time practicable embodiment of this proposal is that the linearly extending jet channel section or the transitional channel section are bounded by a steel composite having a the jet channel section or the transition channel section associated inner layer of a highly wear-resistant steel material and an outer layer, consisting of a tough steel material. Alternatively, the linearly extending jet channel section or the transition channel section may be delimited by a hard metal embedded in a cladding made of a tough steel material. Regardless of which of these versions is chosen, of course, optimal wear resistance results when both the straight, provided according to the invention jet channel section and the transition channel section, via which the jet channel section is connected to the jet channel of the jet pipe, respectively in the above-mentioned manner of one layer a wear-resistant material is surrounded, which in turn is surrounded by a protective layer of a tough material.

Die Vielseitigkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch gesteigert werden, dass der erfindungsgemäß vorgesehene linear verlaufende Strahlkanalabschnitt gelenkig an dem Strahlrohr befestigt ist. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einfache Verstellung des Strahlkanalabschnitts an unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben angepasst werden. Hierzu bietet es sich an, dass die gelenkige Verbindung durch einen aus einem flexiblen Material bestehenden Rohrabschnitt gebildet ist, über den der linear verlaufende Strahlkanalabschnitt an das Strahlrohr angeschlossen ist.The versatility of a device according to the invention can be increased by the fact that the inventively provided linearly extending jet channel section is hinged to the jet pipe. In this way, the device according to the invention can be adapted by simple adjustment of the jet channel section to different processing tasks. For this purpose, it is advisable that the articulated connection is formed by a tubular material made of a flexible material, via which the linearly extending jet channel section is connected to the jet pipe.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating an exemplary embodiment. Each show schematically:

1 eine Vorrichtung zum Entfernen von Gießkernrückständen aus einem Kanal eines Gussteils in seitlicher Ansicht; 1 a device for removing Gießkernrückständen from a channel of a casting in a side view;

2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer frontalen Ansicht; 2 the device according to 1 in a frontal view;

3 die Vorrichtung gemäß 1 beim Reinigen eines Kanals eines in einem Schnitt gezeigten Gussteils; 3 the device according to 1 when cleaning a channel of a casting shown in a section;

4 den Kopfbereich der Vorrichtung gemäß 1 in einem Längsschnitt; 4 the head region of the device according to 1 in a longitudinal section;

5 einen Kopfbereich einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß 1 in einem Längsschnitt. 5 a head portion of an alternative embodiment of the device according to 1 in a longitudinal section.

Die Vorrichtung 1 zum Entfernen von Gießkernrückständen G aus einem Kanal K des in 3 gezeigten Gussteils Z, bei dem es sich typischerweise um einen in Grauguss ausgeführten Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor handelt, weist ein zylindrisches Strahlrohr 2 auf, das einen geradlinig linear verlaufenden, Strahlkanal 3 umgrenzt. An seinem im Betrieb oberen Ende weist das Strahlrohr 2 einen Anschluss 4 für eine hier nicht gezeigte Einrichtung auf, die einen Partikelstrahl P in den Strahlkanal 3 leitet. Der Durchmesser des im Querschnitt kreisrunden Strahlkanals 3 beträgt beispielsweise 6 mm und der Außendurchmesser des Strahlrohrs 2 beispielsweise 9 mm.The device 1 for removing Gießkernrückständen G from a channel K of in 3 Casting Z shown, which is typically a cast iron cylinder head for an internal combustion engine, has a cylindrical jet pipe 2 on, a straight linearly extending, beam channel 3 circumscribed. At its upper end in operation, the jet pipe 2 a connection 4 for a device not shown here, the particle beam P in the beam channel 3 passes. The diameter of the circular channel in the circular cross-section 3 is for example 6 mm and the outer diameter of the jet pipe 2 for example, 9 mm.

Der Partikelstrahl P besteht aus Partikeln und Druckluft, die mit ausreichendem Druck, beispielsweise 7 bar, beaufschlagt ist, um die Partikel des Partikelstrahls P mit hoher kinetischer Energie durch den Strahlkanal 3 zu befördern. Bei den Partikeln kann es sich um durch Brechen von Hartguss erzeugte Körner mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,6–1,00 mm handeln.The particle beam P consists of particles and compressed air, which is acted upon with sufficient pressure, for example 7 bar, to pass the particles of the particle jet P with high kinetic energy through the jet channel 3 to transport. The particles may be chopped castings having an average diameter of 0.6-1.00 mm.

An seinem in Betriebsstellung unteren Ende trägt das aus Stahl bestehende Strahlrohr 2 einen Düsenkopf 5, von dem seitlich ein Rohrabschnitt 6 absteht. Der Rohrabschnitt 6 umgrenzt einen linear verlaufenden Strahlkanalabschnitt 7, der über einen eine Verlängerung des Strahlkanals 3 im Düsenkopf 5 bildenden Übergangskanalabschnitt 8 an den Strahlkanal 3 des Strahlrohrs 2 angeschlossen ist. An der vom Strahlrohr 2 abgewandten Stirnseite des Rohrabschnitts 6 ist durch das freie Ende des Strahlkanalabschnitts 7 eine Düsenöffnung 9 ausgebildet. Die Form und Größe der Düsenöffnung 9 ist dementsprechend gleich der Form und der Größe des über die Länge des Rohrabschnitts 6 konstanten, kreisrunden Querschnitts des gerade verlaufenden Strahlkanalabschnitts 7, dessen Innendurchmesser wie beim Strahlkanal 3 6 mm groß ist, während der Außendurchmesser des Rohrabschnitts 6 wie beim Strahlrohr 2 9 mm beträgt. In den unterschiedlichen Versionen, die von der Vorrichtung 1 hergestellt worden sind, betrug die Länge des Rohrabschnitts 6 5–10 mm.At its lower operating position carries the existing steel jet pipe 2 a nozzle head 5 , from the side a pipe section 6 projects. The pipe section 6 delimits a linearly extending beam channel section 7 , which has an extension of the beam channel 3 in the nozzle head 5 forming transition channel section 8th to the beam channel 3 of the jet pipe 2 connected. At the of the jet pipe 2 facing away from the end of the pipe section 6 is through the free end of the jet channel section 7 a nozzle opening 9 educated. The shape and size of the nozzle opening 9 is accordingly equal to the shape and size of the length of the pipe section 6 constant, circular cross-section of the straight jet channel section 7 whose inside diameter is the same as the jet channel 3 6 mm, while the outer diameter of the pipe section 6 like the jet pipe 2 9 mm. In different versions, from the device 1 were made, the length of the pipe section 6 5-10 mm.

Der Winkel β, den die Längsachse LA des Strahlkanalabschnitts 7 und damit einhergehend die Strahlachse S des aus der Düsenöffnung 9 austretenden Partikelstrahls P mit der Längsachse LS des Strahlrohrs 2 einschließt, wird in Abhängigkeit des Winkels gewählt, den die Längsachse LK des zu reinigenden Kanals K mit der Längsachse LO der geradlinig verlaufenden, zylindrischen Öffnung O des Gussteils Z einschließt, die den zu reinigenden Kanal K schneidet und über die die Vorrichtung 1 zum Kanal K geführt wird. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel β ca. 100° bei einer Länge des zu reinigenden Kanals K von ca. 100 mm. The angle β, the longitudinal axis LA of the jet channel section 7 and, concomitantly, the jet axis S of the nozzle opening 9 Exiting particle beam P with the longitudinal axis LS of the jet pipe 2 is selected depending on the angle which the longitudinal axis LK of the channel K to be cleaned with the longitudinal axis LO encloses the rectilinear cylindrical opening O of the casting Z which intersects the channel K to be cleaned and over which the device 1 to the channel K is performed. In the present embodiment, this angle β is about 100 ° at a length of the channel K to be cleaned of about 100 mm.

Der Rohrabschnitt 6 und der Düsenkopf 9 sind aus einem zweilagigen Verbundwerkstoff gefertigt, dessen innere, den Strahlkanalabschnitt 7 und den Übergangskanalabschnitt 8 umgrenzende Lage 10 aus einem hoch verschleißbeständigen Metallwerkstoff, beispielsweise einem geeigneten Hartmetall besteht, wogegen seine äußere, die innere Lage 10 umhüllende Lage 11 aus einem zähen Stahlwerkstoff besteht, der die im Gebrauch auf den Düsenkopf 5 und den Rohrkanalabschnitt 6 wirkenden dynamischen Belastungen aufnimmt und die innere Lage 10 gegen Beschädigungen schützt. Alternativ zu einer Ummantelung mit einem zähen Metall kann auch ein aus einem harten Werkstoff, insbesondere aus Hartmetall, bestehender Rohrabschnitt mit einem elastischen Kunststoffüberzug versehen werden, indem beispielsweise der betreffende Rohrabschnitt in eine Gummilösung oder desgleichen getaucht wird.The pipe section 6 and the nozzle head 9 are made of a two-layer composite material, the inner, the jet channel section 7 and the transition channel section 8th surrounding location 10 is made of a highly wear-resistant metal material, such as a suitable carbide, whereas its outer, the inner layer 10 enveloping location 11 Made of a tough steel material, which in use on the nozzle head 5 and the pipe channel section 6 acting dynamic loads and the internal situation 10 protects against damage. As an alternative to a casing with a tough metal, a pipe section consisting of a hard material, in particular of hard metal, can also be provided with an elastic plastic coating, for example by immersing the relevant pipe section in a rubber solution or the like.

Beim der in den 1 bis 4 dargestellten Ausgestaltung der Vorrichtung 1 treffen im Düsenkopf 4 der Strahlkanalabschnitt 7 und der die Verlängerung des Strahlkanals 3 des Strahlrohrs 2 bildende Übergangskanalabschnitt 8 winklig aufeinander, so dass im Übergangsbereich 11 vergleichbar scharf begrenzte Eckbereiche vorhanden sein können. Um im Fall, dass die Strahlachse S bzw. die Längsachse LA des Strahlkanalabschnitts 7 die Längsachse LS des Strahlrohrs 2 unter in einem Winkel β von beispielsweise 90° trifft, dort die Bildung von Totzonen zu vermeiden und Strömungsverluste zu minimieren, kann der Übergangskanalabschnitt 8, wie in 5 gezeigt, auch bogenförmig ausgerundet ausgebildet sein.When in the 1 to 4 illustrated embodiment of the device 1 meet in the nozzle head 4 the jet channel section 7 and the extension of the beam channel 3 of the jet pipe 2 forming transition channel section 8th Angled towards each other, leaving in the transition area 11 comparable sharp limited corner areas can be present. In the case that the beam axis S or the longitudinal axis LA of the jet channel section 7 the longitudinal axis LS of the jet pipe 2 at an angle β of, for example, 90 °, to avoid the formation of dead zones there and to minimize flow losses, the transition channel section can 8th , as in 5 shown, also be formed rounded arcuate.

Zum Entfernen der Gießkernrückstände G aus dem Kanal K wird die Vorrichtung 1 mit dem Düsenkopf 5 voran in die Öffnung O des Gussteils Z gesenkt und so ausgerichtet, dass die Strahlrichtung S, mit der der Partikelstrahl P aus der Düsenöffnung 9 austritt, etwa mit der Längsachse LK des Kanals K zusammenfällt. Der dann in den Kanal K geblasene Strahl P trifft hochkonzentriert auf die Gießkernrückstände G und trägt sie aufgrund der ihm eigenen kinetischen Energie auch dann sicher ab, wenn es sich bei den Gießkernrückständen G um fest an den Innenflächen des Kanals K anhaftenden Aufsinterungen oder Vererzungen handelt. Nach dem Abtrag der Gießkernrückstände G wird die Vorrichtung 1 wieder aus der Öffnung O zurückgezogen und die nun lose im Kanal K vorliegenden Bruchstücke erforderlichenfalls in an sich bekannter Weise mit Druckluft ausgeblasen.To remove the Gießkernrückstände G from the channel K, the device 1 with the nozzle head 5 advanced in the opening O of the casting Z and aligned so that the beam direction S, with which the particle beam P from the nozzle opening 9 exit, approximately coincides with the longitudinal axis LK of the channel K. The then blown into the channel K jet P meets highly concentrated on the Gießkernrückstände G and carries them off safely due to its own kinetic energy even if it is the Gießkernrückständen G to firmly adhering to the inner surfaces of the channel K Aufsinterungen or ores. After removal of the Gießkernrückstände G, the device 1 withdrawn again from the opening O and the loose now present in the channel K fragments if necessary blown in a conventional manner with compressed air.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zum Entfernen von GießkernrückständenDevice for removing foundry residues
22: zylindrisches Strahlrohrcylindrical jet pipe
33: Strahlkanal des Strahlrohrs 2 Beam channel of the jet pipe 2
44: Anschlussconnection
55: Düsenkopfnozzle head
66: Rohrabschnittpipe section
77: StrahlkanalabschnittBeam channel section
88th: ÜbergangskanalabschnittTransition duct section
99: Düsenöffnungnozzle opening
1010: innere Lage des Rohrabschnitts 6 inner position of the pipe section 6
1111: äußere Lage des Rohrabschnitts 6 Winkelouter layer of the pipe section 6 angle
GG: GießkernrückständeGießkernrückstände
KK: Kanal des Gussteils ZChannel of the casting Z
LALA: Längsachse des Strahlkanalabschnitts 7 Longitudinal axis of the jet channel section 7
LSLS: Längsachse des Strahlrohrs 2 Longitudinal axis of the jet pipe 2
LKLK: Längsachse des zu reinigenden Kanals KLongitudinal axis of the channel K to be cleaned
LOLO: Längsachse der Öffnung OLongitudinal axis of the opening O
OO: Öffnung des Gussteils ZOpening of the casting Z
PP: Partikelstrahlparticle beam
SS: Strahlachsebeam axis
ZZ: Gussteilcasting

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DD 282414 A5 [0005]

Claims

Device for removing foundry core residues (G) from a channel (K) of a casting (Z), comprising a jet pipe (FIG. 2) which can be inserted into an opening (O) of the casting (Z) ( 2 ), which has a beam channel ( 3 ) and at its end a via the jet channel ( 3 ) fed nozzle opening ( 9 ) whose beam axis (S) in use with the longitudinal axis (LS) of the beam channel ( 3 ) an angle (β) <180 °, characterized in that the nozzle opening ( 9 ) at the end face of a linearly extending, to the jet channel ( 3 ) connected beam channel section ( 7 ) is formed, whose longitudinal axis (LA) is aligned coaxially to the beam axis (S).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the beam axis (S) with the longitudinal axis (LS) of the jet pipe ( 2 ) includes an angle (β) of 90 °.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the jet channel section ( 7 ) in a pipe section ( 6 ) formed on the jet pipe ( 2 ) is attached.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the pipe section ( 6 ) with the jet pipe ( 2 ) is welded or brazed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the linearly extending jet channel section ( 7 ) in an arcuate transition channel section ( 8th ) in the beam channel ( 3 ) of the jet pipe ( 2 ) passes over.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the linearly extending jet channel section ( 7 ) is bounded by a highly wear-resistant material.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the transition channel section ( 8th ) is bounded by a highly wear-resistant material.

Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the highly wear-resistant, the linearly extending jet channel section ( 7 ) or the transition channel section ( 8th ) surrounding material is covered by a tough material.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the linearly extending jet channel section ( 7 ) or the transition channel section ( 8th ) are bounded by a steel composite material, which is a beam channel section ( 7 ) or the transition channel section ( 9 ) associated inner layer ( 10 ) made of a highly wear-resistant steel material and an outer layer ( 11 ), which consists of a tough steel material.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the linearly extending jet channel section ( 7 ) or the transition channel section ( 8th ) of a carbide ( 10 ), which is enclosed in an envelope ( 11 ), which consists of a tough steel material.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the linearly extending jet channel section articulated on the jet pipe ( 2 ) is attached.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the articulated connection is formed by a pipe made of a flexible material pipe section, via which the linearly extending jet channel section ( 7 ) to the jet pipe ( 2 ) connected.