DE10248856A1 - Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen - Google Patents

Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen (11) mit einer Behandlungskammer (12) und einer darin angeordneten Aufnahmeeinrichtung (14), auf welcher ein Gusserzeugnis (11) positioniert ist und mit wenigstens einem mit Wasser arbeitenden Hochdruckwerkzeug (19), wobei wenigstens ein rotierendes Hochdruckwerkzeug (19) vorgesehen und mit vorgespanntem Wasser beaufschlagbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen.
  • Aus der Zeitschrift „Gießerei – Erfahrungsaustausch" 04/2002 ist eine Vorrichtung bekannt geworden, welche zum Entkernen und Entsanden von Gussteilen Wasser verwendet. Über eine an einem Gehäuse einer Hochdruck-Kabine angeordnete Hochdrucklanze gelangt Hochdruckwasser unter rund 800 bar zum Werkstück. Ein Bediener kann die Lanze von außen bewegen, um den Wasserstrahl auf die zu bearbeitende Fläche zu richten. Bei dieser Vorrichtung ist nachteilig, dass bei aufwendigen Werkstücken, insbesondere mit Hinterschneidungen, eine saubere und vollständige Entkernung und Entsandung nicht ermöglicht ist. Darüber hinaus kann bei der manuellen Betätigung der starren Hochdrucklanze eine Beeinträchtigung der Werkstückoberfläche gegeben sein.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine vollständige Entkernung und Entsandung von Gusserzeugnissen prozesssicher und in einfacher Weise ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Ausgestaltung eines rotierenden Hochdruckwerkzeuges, welches mit vorgespanntem Wasser beaufschlagbar ist, wird ermöglicht, dass einerseits ein hinreichender Impuls durch das vorgespannte Wasser auf die an dem Gusserzeugnis vorhandenen formgebenden Materialien erzeugt wird, um diese zu lösen und andererseits eine Beschädigung der Oberfläche vermieden wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht auch die Entkernung und Entsandung von filigranen Werkstücken, ohne Beschädigungen hervorzurufen. Durch das rotierende Hochdruckwerkzeug wird ein sanftes Entfernen des an dem Gusserzeugnis noch anhaftenden formgebenden Materials erzielt. Gleichzeitig kann durch die rotierende Anordnung ein größerer Wirkungs- und Auftreffbereich erzielt werden. Dadurch können auch Hinterschneidungen einfach gereinigt werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Hochdruckwerkzeug mit einem vorgespannten Wasser mit einem Druck bis zu 3.000 bar beaufschlagt wird. Das vorgespannte Wasser ist vorteilhafterweise ohne jegliche Zusätze. Durch diesen hohen Druck bis circa 3.000 bar, durch welchen das Hochdruckwerkzeug beaufschlagt wird, kann bei einem geringen Volumenstrom die Strahlintensität auf das Werkstück beziehungsweise Gusserzeugnis genau und individuell angepasst werden. Des weiteren weist dieser erhöhte Druck den Vorteil auf, dass der Wasserverbrauch aufgrund des geringeren Volumenstroms deutlich gesenkt werden kann, so dass diese Vorrichtung insbesondere unter ökologischen Gesichtspunkten einen wesentlichen Vorteil aufweist.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Hochdruckwerkzeug eine rotierende Düsenanordnung mit wenigstens einer Hochdruckdüse umfasst, welche als rotierender Düsenkopf oder als rotierende Lanze ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Hochdruckwerkzeug mit einem rotierenden Düsenkopf und wenigstens ein Hochdruckwerkzeug mit einer rotierenden Lanze in der Vorrichtung vorgesehen, um unter schiedliche Geometrien bearbeiten zu können. Beispielsweise können kleine Bohrungen durch die Hochdrucklanze bearbeitet werden, wobei zusätzlich durch die Hochdrucklanze auch in das Innere eines Gusserzeugnisses eingefahren werden kann, um eine Entkernung und Entsandung durchzuführen. Der rotierende Düsenkopf wird bevorzugt zu einer flächigen Entkernung an der Außenseite eines Werkstückes eingesetzt.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein weiteres starres Hochdruckwerkzeug vorgesehen ist, welches mit vorgespanntem Wasser bis zu einem Druck von 3.000 bar beaufschlagbar ist. Durch das Vorhandensein von wenigstens einem starren Hochdruckwerkzeug in der Vorrichtung können beispielsweise Gussüberstände und Gussgrate entfernt werden.
  • Die Düse oder Düsenanordnung ist vorteilhafterweise austauschbar an dem Hochdruckwerkzeug angeordnet. Dadurch können in Abhängigkeit der Anwendungsfälle unterschiedliche Düsenquerschnitte vorgesehen sein. Es können beispielsweise Vollstrahldüsen, gebohrte Düsen, geschlitzte Düsen oder dergleichen zum Einsatz in Abhängigkeit der jeweiligen Anwendung gelangen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei Düsen oder Düsenöffnungen an dem Düsenkopf vorgesehen sind und auf demselben Kreisdurchmesser liegen. Dadurch können Abzeilungen der Oberfläche ermöglicht sein. Dadurch kann eine sehr präzise Säuberung der Oberfläche des Gusserzeugnisses gegeben sein. Beispielsweise kann in Abhängigkeit der Rotationsgeschwindigkeit des Düsenkopfes die Verfahrgeschwindigkeit der Oberfläche bestimmt werden, wodurch eine vollständige Benetzung der Oberfläche mit Wasser ermöglicht ist. Durch Erhöhung der Anzahl der Düsen und der Rotationsgeschwindigkeit des Düsenkopfes kann die Verfahrgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch können kürzere Bearbeitungszeiten ermöglicht sein, wodurch die Kosten pro Bauteil gesenkt werden können.
  • Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei Düsen konzentrisch zur Achse oder schraubenlinienförmig an dem Düsenkopf angeordnet sind. Die versetzte Anordnung der Düsen ermöglicht ein gleichmäßigeres Auftreffen der Wasserstrahlen über die gesamte Oberfläche des Werkstücks beim Verfahren des Hochdruckwerkzeuges entlang der Werkstückoberfläche.
  • An einer Hochdrucklanze ist vorteilhafterweise zumindest eine radiale Düse oder Düsenöffnung und/oder wenigstens eine in axialer Richtung angeordnete Düse oder Düsenöffnung vorgesehen. Dadurch kann insbesondere in Bohrungen oder Innenräumen als auch bei Hinterschneidungen eine Entkernung ermöglicht werden. Durch die in axialer Austrittsrichtung angeordnete Düse können insbesondere Sacklochbohrungen einfach und schnell gesäubert werden.
  • In Analogie zu den auf einem Kreisdurchmesser am Düsenkopf angeordneten Düsen oder Düsenöffnungen ist bei einer Lanze vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Düsen oder Düsenöffnungen in einer Radialebene angeordnet sind. Die Hochdrucklanze kann diese Anordnung auch mehrmals mit mehr oder weniger großem axialen Abstand aufweisen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Hochdruckwerkzeug einen Drehantrieb mit einer Drehdurchführung aufweist, welche das vorgespannte Wasser zur Düsenanordnung führt. Dadurch kann eine einfache und langlebige Anordnung für einen dauerhaften Einsatz des Hochdruckwerkzeuges geschaffen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Zuführung in dem Hochdruckwerkzeug gegeben ist und ein rotierender Kopf abwechselnd mit der Zuführung korrespondiert, wodurch das Wasser zu den Düsen gelangt.
  • In der Vorrichtung ist vorteilhafterweise eine Vorspanneinrichtung vorgesehen, welche zumindest einen Anschluss für ein Hochdruckwerkzeug aufweist. Dadurch können die einzelnen Hochdruckwerkzeuge in Abhängigkeit der zu behandelnden Gusserzeugnisse wahlweise angeschlossen und mit vorgespanntem Wasser versorgt werden. Des weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass über Hochdruckventile, welche vorzugsweise für jedes Hochdruckwerkzeug getrennt regelbar sind, eine spezifische Abstimmung für die Entkernung und Entsandung des Gusserzeugnisses erfolgen kann. Bei einem automatischen Prozess sind diese Hochdruckventile getrennt elektrisch ansteuerbar und regelbar ausgebildet.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorspanneinrichtung eine Hochdruckpumpe umfasst und der Druck durch einen Frequenzumrichter oder eine Abspanneinrichtung einstellbar ist. Durch diese Ausgestaltung können die hohen Drücke für das vorgespannte Wasser bis zu circa 3.000 bar erzeugt und gesteuert werden.
  • Die Vorspanneinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform derart ausgelegt, dass sowohl gepulstes vorgespanntes Wasser als auch vorgespanntes Wasser mit konstantem Druck zur Verfügung gestellt werden kann. In Abhängigkeit der zu bearbeitenden Materialien und Geometrien als auch in Abhängigkeit des verwendeten formgebenden Materials weist der gepulste Einsatz des Wasserstrahles oder der konstante Wasserstrahl eine schonende und sorgfältige Säuberung auf.
  • Die Vorrichtung ist gemäß einer Weiterbildung mit einer Handhabungseinrichtung ausgestattet, durch welche das zumindest eine Hochdruckwerkzeug betätigt und geführt ist. Die Handhabungseinrichtung wird über eine frei programmierbare Rechen- und Steuereinheit angesteuert, so dass eine prozessautomatisierte Entkernung und Säuberung ermöglicht ist. Die Handhabungseinrichtung ist beispielsweise durch einen mehrachsigen Roboter ausgebildet, deren Bewegung vorteilhafterweise sämtliche Freiheitsgrade umfasst.
  • Des weiteren kann die Handhabungseinrichtung auch automatisch die Hochdruckwerkzeuge wechseln, so dass eine vollständige Säuberung des Gusserzeugnisses gegeben ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Hochdruckwerkzeuge an einer Behandlungskammer des Gehäuses angeordnet sind, um eine manuelle Betätigung zu ermöglichen.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Abstand und Düseneinstellwinkel zwischen dem Hochdruckwerkzeug und den Gusserzeugnissen in Abhängigkeit der Materialeigenschaften und Materialstärke des Gusserzeugnisses einstellbar ist. Dadurch kann eine schonende und zerstörungsfreie Reinigung gegeben sein. Bei der prozessautomatisierten Reinigung können bestimmte Parameter hinterlegt werden, so dass beispielsweise durch Sensoren der entsprechende Abstand und Anstellwinkel durch die Handhabungseinrichtung zum Gusserzeugnis eingehalten wird. Alternativ kann der Bahn verlauf auch manuell oder durch ein Teach-in-Verfahren einprogrammiert werden, um eine Serie von Gusserzeugnissen prozessautomatisiert zu säubern.
  • Zusätzlich kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit der Materialstärke auch der Druck anpassbar ist, mit welchem das vorgespannte Wasser auf die Oberfläche des Gusserzeugnisses auftrifft.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Be- und Entladeöffnung in der Behandlungskammer aufweist. Diese Be- und Entladeöffnung umfasst Dichtungselemente oder einen Schließmechanismus, so dass beim Einsatz von vorgespanntem Wasser unter hohem Druck eine drucksichere Behandlungskammer gegeben ist.
  • Zur Prozessautomatisierung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine Fördereinrichtung die Behandlungskammer durchläuft, so dass die Gusserzeugnisse taktweise durch die Behandlungskammer hindurchgeführt werden können. Alternativ kann durch eine Zuführeinrichtung eine Bereitstellung der Gusserzeugnisse erfolgen, wobei durch die Handhabungsrichtung eine Be- und Entladung der Behandlungskammer erfolgt. Eine manuelle Be- und Entladung der Werkstücke kann ebenso vorgesehen sein, so dass der Werker, der für die Überwachung der Vorrichtung zuständig ist, diese Be- und Entladung durchführt.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass die Handhabungseinrichtung das zumindest eine Hochdruckwerkzeug auf einer vorbestimmten frei programmierbaren Bahn entlang des Gusserzeugnisses führt. Dadurch wird die Prozesssicherheit erhöht. Alternativ hierzu kann die Handhabungseinrichtung ein Gusserzeugnis aufnehmen und dieses Gusserzeugnis entlang einer oder mehreren Hochdruckwerkzeugen entlang führen. Bei geometrisch aufwendigen Gusserzeugnissen, deren Entkernung und Säuberung sehr aufwendig ist, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass sowohl das zumindest eine Hochdruckwerkzeug als auch das Werkstück durch eine Handhabungseinrichtung verfahrbar aufgenommen werden, um diese relativ zueinander zu positionieren. Somit kann die Vorrichtung einerseits als werkzeuggeführte Anlage als auch als werkstückgeführte Anlage ausgebildet sein.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden eines Gusserzeugnisses,
  • 2 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß
  • 1,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen rotierenden Hochdruckwerkzeuges,
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines alternativen erfindungsgemäßen rotierenden Hochdruckwerkzeuges,
  • 5 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Vorrichtung zu 1 und
  • 6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß 1.
  • In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen 11 oder Werkstücken dargestellt. Die Vorrichtung 10 beziehungsweise Anlage umfasst eine Behandlungskammer 12, in der eine Aufnahmeeinrichtung 14 zur Positionierung und Fixierung des Gusserzeugnisses vorgesehen ist. Diese Aufnahmeeinrichtung 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Drehteller ausgebildet, um für die Entkernung das Werkstück 11 rotierend aufzunehmen. Zusätzlich kann die Aufnahmeeinrichtung auch als Dreh-/Hubtisch ausgebildet sein, so dass das Werkstück 11 in Bezug auf zwei Raumrichtungen in seiner Position veränderbar ist. Die Behandlungskammer 12 weist in einem unteren Abschnitt ein Schmutzaustragesystem 16 auf, von dem beispielsweise eine Auffangwanne 17 dargestellt ist. Des weiteren umfasst dieses Schmutzaustragesystem eine Fördereinrichtung, um den Abbruch aus der Behandlungskammer 12 herauszufördern.
  • Die Entkernung des Werkstückes 11 wird in der Anlage gemäß 1 durch eine Handhabungseinrichtung 18 durchgeführt. Diese Handhabungseinrichtung 18 ist beispielsweise als mehrachsiger Roboter aufgeführt und nimmt ein Hochdruckwerkzeug 19 auf, welches gemäß einem vorgegebenen Bahnverlauf oder einer Entkernungs- oder Entsandungsstrategie in Bohrungen des Werkstücks 11 eintaucht und in den Innenraum des Werkstücks 11 entsandet sowie entlang der Oberfläche des Werkstückes 11 geführt wird. Zur Ansteuerung der Handhabungseinrichtung 18 ist eine Rechen- und Steuereinheit mit einer entsprechenden Software vorgesehen, um die Entkernungsstrategie für das zu bearbeitende Werkstück 11 festzulegen und auszuführen. Das Hochdruckwerkzeug 19 wird mit vorgespanntem Wasser, welches einen Druck von bis zu 3.000 bar aufweisen kann, durch eine nicht näher dargestellte Vorspanneinrichtung versorgt. Diese Vorspanneinrichtung weist Hochdruckventile auf, welche über die Steuerung separat ansteuerbar sind, so dass für das jeweilige zum Einsatz kommende Hochdruckwerkzeug 19 ein entsprechender Arbeitsdruck für das vorgespannte Wasser einstellbar ist. Durch die Drehbewegung und gegebenenfalls Hubbewegung der Aufnahmeeinrichtung 14 und die Flexibilität der Handhabungseinrichtung 18 ist ermöglicht, dass auch geometrisch aufwendige Werkstücke 11 mit Hinterschneidungen vollständig von dem formgebenden Material befreit werden.
  • In den 1 und 2 ist des weiteren eine nicht näher dargestellte Wechselstation für Hochdruckwerkzeuge vorgesehen. Die Handhabungseinrichtung 18 kann in Abhängigkeit der Werkstückgeometrie und den Bearbeitungsaufgaben vor oder während dem Säuberungsprozess das Hochdruckwerkzeug auswählen und wechseln. Derartige gemäß den 1 und 2 dargestellte Vorrichtungen 10 beziehungsweise Anlagen 10 können als vollautomatische Einheit in einen Automatisierungsprozess eingebunden werden. Zusätzlich können auch Hochdruckwerkzeuge in der Behandlungskammer 12 vorgesehen sein, um eine manuelle Entkernung vorzunehmen. Diese manuelle Entkernung kann für Sonderaufgaben erfolgen, welche selten erforderlich sind oder einen hohen Aufwand für die Prozessautomatisierung darstellen.
  • In 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochdruckwerkzeuges 19 dargestellt. Dieses Hochdruckwerkzeug weist einen Düsenkopf 21 auf, der über einen Drehantrieb 22 in Drehung versetzt ist, um über Düsen 23, welche an dem Düsenkopf 21 angeordnet sind, das hochgespannte Wasser auf das mit formgebendem Material überzogenen Werkstück 11 zu richten. Die Düsen 23 sind vorteilhafterweise austauschbar an einem Düsenkopf 21 vorgesehen und können beispielsweise in Form einer Punktstrahldüse oder Flachstrahldüse ausgebildet sein. Die Düsen 23 sind vorteilhafterweise auf einem gemeinsamen Kreisdurchmesser angeordnet. Durch die Veränderung in der Größe des Düsenkopfes 21 und der Anzahl der Düsen 23 als auch der Rotationsgeschwindigkeit des Düsenkopfes 21 kann die Vorschubgeschwindigkeit und somit die flächige Bearbeitung eines Werkstückes 11 bestimmt werden.
  • In 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Hochdruckwerkzeuges 19 dargestellt. Dieses Hochdruckwerkzeug 19 weist eine rotierende Hochdrucklanze 24 auf, die als rotierender Stab ausgebildet ist. An seinem vorderen freien Ende ist wenigstens eine Düsenöffnung oder eine Düse 23 vorgesehen. Zusätzlich kann an einer Stirnseite 25 des Düsenkopfes 24 wenigstens eine Düse vorgesehen sein, um in axialer Richtung einen Wasserstrahl aufzubringen, um beispielsweise in einer Sacklochbohrung den Grund der Bohrung zu reinigen. Bevorzugt wird eine derartige Hochdrucklanze 24 für Innenbereiche eines Werkstückes oder Bohrungen als auch für Hinterschneidungen eingesetzt. Bevorzugt sind auch hier in einer Radialebene mehrere Düsenöffnungen 23 angeordnet, wobei in mehreren Radialebenen hintereinander mehrere Düsenreihen vorgesehen sein können.
  • Die Hochdruckwerkzeuge 19 gemäß den 3 und 4 können mit einem Arbeitsdruck von beispielsweise zwischen 500 und 3.000 bar beaufschlagt werden. Die Drehzahl des rotierenden Düsenkopfes 21 beträgt zwischen 300 und 1.000 Umdrehungen pro Minute. Die Drehzahl der Hochdrucklanze 24 liegt beispielsweise bei 300 bis 1.500 Umdrehungen pro Minute. Der Wasserverbrauch liegt je nach Gussteil und Gussart zwischen 5 bis 130 Litern pro Minute. Bei filigranen Gussteilen, welche mit höherem vorgespanntem Wasser beaufschlagt werden, ist der Wasserverbrauch wesentlich niedriger wie bei Gussteilen, welche in weiche formgebende Materialien gegossen werden.
  • Bei der Entkernung- und Entsandungsstrategie wird das Hochdruckwerkzeug 19 mit einem Abstand zum Werkstück 11 in Abhängigkeit des Werkstückmaterials und der Materialstärke bemessen, um eine zerstörungsfreie und vollständige Entkernung zu erzielen. Bei der Entkernung einer Bohrung kann beispielsweise vor gesehen sein, dass eine Lanze 24 zunächst in die Bohrung entlang einer vorbestimmten Wegstrecke eintaucht und vorgespanntes Wasser in die Bohrung eindringt. Im Anschluss daran wird die Lanze 24 teilweise aus der Bohrung herausgeführt und es erfolgt ein Spülvorgang, um im Anschluss daran bei weiterem Eintauchen gegenüber dem ersten Schritt wiederum vorgespanntes Wasser in die Bohrung einzutragen. Dadurch kann eine schonende aber effektive Reinigung auch von hartnäckig an der Oberfläche verbleibenden formgebenden Materialien ermöglicht sein. Dieser Vorgang kann auch sensorgesteuert und überwacht erfolgen.
  • In der Vorrichtung 10 gemäß den 1 und 2 kann des weiteren wenigstens ein Hochdruckwerkzeug 19 vorgesehen sein, welches einen starren Düsenkopf aufweist.
  • In 5 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Transportfördereinrichtung 26 vorgesehen, welche taktweise Werkstücke 11 der Behandlungskammer 12 zuführt und gleichzeitig aus der Behandlungskammer 12 zur weiteren Bearbeitung abführt. Vorteilhafterweise sind Be- und Entladeöffnungen vorgesehen, welche nach dem Beund Entladen der Behandlungskammer 12 für die Bearbeitung druck- und wasserdicht schließen, so dass die Außenwelt durch spritzendes Wasser, Wassernebel als auch Lärm nicht beeinträchtigt ist.
  • In 6 ist eine weitere alternative Vorrichtung 10 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform greift die Handhabungseinrichtung 18 das Werkstück 11 und führt dieses entlang wenigstens einem Hochdruckwerkzeug 19, welches in der Behandlungskammer 12 stationär vorgesehen ist. Alternativ kann die Handhabungseinrichtung 18 auch durch zwei oder mehr mehrachsige Roboter ausgebildet sein, so dass sowohl das Werkstück 11 als auch zumindest ein Hochdruckwerkzeug 19 relativ zueinander bewegt werden, um die Entkernung durchzuführen.
  • Die Vorrichtung 10 kann mit Frischwasser versorgt werden oder weist einen geschlossenen Wasserkreislauf auf, welcher bedarfsmäßig mit Frischwasser ergänzt wird. Der über das Schutzauftragesystem 16 abgeführte Abbruch wird separiert, so dass einerseits das Wasser in ein Wasserreservoir zurückgeführt wird, um wieder verwendet zu werden und andererseits der Abbruch entsorgt werden kann.
  • Die Entkernungsanlage 10 kann zusätzlich mit einer Absaugeinrichtung 29 ausgestattet sein, so dass der während dem Entkernen entstandene Wassernebel beziehungsweise das Gemisch aus formgebenden Materialien und Wasser abgesaugt wird. Die Absaugeinrichtung 29 kann mit einem Schwadenkondensator ausgestattet sein, um den Wassernebel abzuscheiden. Durch die Absaugeinrichtung 29 kann der Vorteil erzielt werden, dass beim Öffnen der Behandlungskammer 12 nach dem Entkernungsprozess kein Wassernebel austritt.
  • Des weiteren kann eine Abblaseeinrichtung in der Entkernungsanlage 10 vorgesehen sein, durch welche stark schöpfende Werkstücke nach dem Entkernen getrocknet werden können. Weiterhin kann dadurch die Anforderung erfüllt werden, dass tropffreie Werkstücke für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess bereitgestellt werden können,

Claims (25)

  1. Vorrichtung zum Entkernen und Entsanden von formgebenden Materialien an Gusserzeugnissen (11) mit einer Behandlungskammer (12) und einer darin angeordneten Aufnahmeeinrichtung (14), auf welcher ein Gusserzeugnis (11) positioniert ist und mit wenigstens einem mit Wasser arbeitenden Hochdruckwerkzeug (19), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein rotierendes Hochdruckwerkzeug (19) vorgesehen und mit vorgespanntem Wasser beaufschlagbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Hochdruckwerkzeug (19) mit vorgespanntem Wasser mit einem Druck von bis zu 3.000 bar beaufschlagbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Hochdruckwerkzeug (19) eine rotierende Düsenanordnung mit wenigstens einer Hochdruckdüse (23) umfasst, welche als rotierender Düsenkopf (21) oder als rotierende Lanze (24) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiteres starres Hochdruckwerkzeug vorgesehen ist, welches mit vorgespanntem Wasser beaufschlagbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (23), der Düsenkopf (21) und/oder die Lanze (24) austauschbar an dem Hochdruckwerkzeug angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Düsen (23) oder Düsenöffnungen an dem Düsenkopf (21) vorgesehen und auf demselben Kreisdurchmesser angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (24) wenigstens eine radial und/oder axial angeordnete Öffnung oder Düse (23) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Düsen (23) oder Düsenöffnungen an der Lanze (24) vorgesehen und auf derselben Radialebene angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckwerkzeug (19) einen Drehantrieb (22) mit einer Drehdurchführung aufweist, welche das vorgespannte Wasser der Düsenanordnung zuführt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspanneinrichtung vorgesehen ist, welche zumindest einen Anschluss für ein Hochdruckwerkzeug (19) aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des vorgespannten Wassers durch Hochdruckventile der Vorspanneinrichtung, vorzugsweise für jedes Hochdruckwerkzeug separat, einstellbar und regelbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung eine Hochdruckpumpe umfasst und der Druck durch einen Frequenzumrichter oder eine Absperreinrichtung einstellbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung und das zumindest eine Hochdruckwerkzeug (19) für ein gepulstes vorgespanntes Wasser und für ein vorgespanntes Wasser mit konstantem Druck ausgelegt ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Hochdruckwerkzeug (19) manuell oder mit einer Handhabungseinrichtung (18) betätigbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand und/oder ein Düsenanstellwinkel zwischen dem zumindest einen Hochdruckwerkzeug (19) und dem Gusserzeugnis (11) in Abhängigkeit der Materialeigenschaften und/oder der Materialstärke des Gusserzeugnisses (11) einstellbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Be- und Entladeöffnung (27) in einer Behandlungskammer (12) vorgesehen ist, durch welche das zumindest eine Gusserzeugnis (11) einer Arbeitsposition zugeführt und aus der Behandlungskammer (12) abgeführt ist.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportfördereinrichtung (26) zur Beschickung und Entladung der Behandlungskammer (12) vorgesehen ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (18) das zumindest eine Hochdruckwerkzeug (19) auf einer frei programmierbaren Bahn entlang des Gusserzeugnisses (11) führt oder die Handhabungseinrichtung (18) das Gusserzeugnis (11) relativ zu wenigstens einem stationären Hochdruckwerkzeug (19) bewegt oder dass eine Relativbewegung zwischen dem Gusserzeugnis (11) und dem zumindest einen Hochdruckwerkzeug (19) vorgesehen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (14) des Gusserzeugnisses (11) stationär, als Teil der Transportfördereinrichtung (26) oder als Handhabungseinrichtung (18) ausgebildet ist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungskammer (12) ein Schmutzaustragsystem (16) vorgesehen ist, welches zumindest eine Auffangwanne (17) und vorzugsweise eine Fördereinrichtung aufweist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzaustrageinrichtung (16) einen Filter umfasst und einen Abbruch von dem verbrauchten Wasser trennt und das Wasser einem Wasserreservoir für eine Vorspanneinrichtung zuführt.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (19) als Mehrachsenroboter ausgebildet ist und vorzugsweise mit einer Schutzhülle umgeben ist, welche eine Belüftungseinheit aufweist.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungskammer (12) eine Absaugvorrichtung (29) vorgesehen ist.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungskammer (12) eine Abblaseeinrichtung vorgesehen ist, die manuell oder durch eine Handhabungseinrichtung (18) betätigbar ist.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine programmierbare Rechen- und Steuereinheit vorgesehen ist, durch welche wenigstens die eine Handhabungseinrichtung (18) zum Entkernen und Entsanden des Gusserzeugnisses (11) ansteuerbar und an einen Bahnverlauf entlang einer Geometrie des Gusserzeugnisses (11) anpassbar ist.
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