DE29715874U1

DE29715874U1 - Entgratungsvorrichtung

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Publication number: DE29715874U1
Application number: DE29715874U
Authority: DE
Original assignee: ROBERT KNIEPS GmbH
Current assignee: ROBERT KNIEPS GmbH
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2007-09-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung für Formwerkstücke mit Graten, insbesondere für Sandkerne, die zur Formung von Hohlräumen in Gußteilen dienen.

Sandkerne werden aus rieselfähigem, mit einem Bindemittel versehenen Formsand hergestellt. Der Formsand wird in eine Form geschüttet, deren Hohlraum die Form des zu fertigenden Sandkerns aufweist. In dieser härtet er aus und wird nach dem Aushärten aus der Form ausgeformt. Vielfach wird eine geteilte Form verwendet, wobei der ausgeformte Sandkern im Bereich der Teilung der Form einen hervorstehenden Grat aufweist.

Bekannte Entgratungsvorrxchtungen der genannten Art sind mit bewegbaren Matrizen versehen. Diese schmiegen sich zumindest in dem Bereich des Grates mehr oder weniger paßgenau an die Kontur des Sandkerns an. Um den Grat zu entfernen, wird die Matrize in eine Vibration versetzt. Dabei stoßen die Matrize und der Sandkern in dem Bereich des Grates gegeneinander, wodurch der brüchige, hervorstehende Grat abgetragen wird.

Nachteilig ist, daß für jeden Sandkern eine an diesen angepaßte Matrize angefertigt werden muß, und daß diese nur für einen Typ eines Sandkerns angewendet werden kann. Zur Bearbeitung eines Sandkerns mit einer anderen Kontur muß die Vorrichtung mit einer anderen Matrize ausgerüstet werden.

Weitere Schwierigkeiten bereitet es, Öffnungen, Durchbrüche

und hinterschnittene Bereiche an einem Sandkern sauber zu entgraten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach und kostengünstig herstellbare Entgratungsvorrichtung zu schaffen, die ohne Umrüstung zur Entgratung jedes Formwerkstücks verwendet werden kann, und die einfach handhabbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Gestell mit einem oder mehreren Werkstückträgern für wenigstens einen Sandkern, einem oberhalb des Werkstückträgers angeordneten Entgratkopf mit mehreren flexiblen Entgratelementen, die nach unten hängen, und einer Hubeinrichtung, mit der der Entgratkopf heb- und senkbar ist, wobei die Grate des Sandkerns während der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes durch die vorbeistreifenden Entgratelemente abtrennbar sind, gelöst.

Um die Grate abzutrennen, senkt sich der Entgratkopf aus einer über dem Sandkern liegenden Startposition in einen Arbeitsbereich ab. Die Entgratelemente kommen während des Absenkens in den Arbeitsbereich zunächst mit der Oberseite des Sandkerns in Berührung. Nachfolgend streifen einige der Entgratelemente beim weiteren Absenken in den Arbeitsbereich an den Seiten des Sandkerns herab. Danach beginnt ein Entgratzyklus, während dem der Entgratkopf wiederholt innerhalb des Arbeitsbereiches gehoben und abgesenkt wird. Dabei werden die hervorstehenden Grate des Sandkerns von den herabhängenden Entgratelementen abgewetzt. Außerdem glätten die Entgrateleraente die Oberfläche des Sandkerns. Weist der Sandkern Öffnungen oder Durchbrüche auf, so dringen die Entgratelemente beim Absenken des Entgratkopfes in den Arbeitsbereich auch in diese ein und wetzen während des Entgratzyklus dort vorhandene Grate ab.

Vorzugsweise ist die Weite des Arbeitsbereichs über die Hubeinrichtung einstellbar. Je nachdem wie groß der in dem Werkstückträger aufgenommene Sandkern beziehungsweise dessen mit Graten versehener Bereich ist, kann über die Hubeinrichtung ein größerer oder ein kleinerer Weg für die Hebe- und Senkbe-

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wegung des Entgratkopfes eingestellt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn der Werkstückträger für den Sandkern während der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes mit dem Sandkern drehbar ist. Der Sandkern wird dadurch allseitig von den Entgratelementen abgewetzt. Grate, die nicht in einer Ebene verlaufen, sondern einen unregelmäßigen Verlauf nehmen, werden so während einer vollen Umdrehung des Sandkerns nach und nach abgewetzt. Die Entgratelemente entfernen diese dann durch die wiederholte Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes und glätten die Oberfläche des Sandkerns rund herum.

Der Einfacheit halber sind die Entgratelemente als Kugelketten ausgebildet, wobei die Kugeln über Verbindungsstege mit sphärischen Gelenken aneinander gekoppelt sind. Die Kugelketten sind kostengünstig in der Anschaffung und einfach handhabbar. Eine verschlissene Kugelkette kann sehr leicht gegen eine neue ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck ist günstigerweise ein mit Befestigungseinrichtungen versehener Aufnahmekörper für die Kugelketten angeordnet.

Die Handhabung der Befestigungseinrichtung ist besonders einfach, wenn jede Befestigungseinrichtung eine Einführöffnung für eine Kugel und einen daran angeschlossenen, neben der Einführöffnung liegenden Befestigungsbereich für die Kugel aufweist. Der Befestigungsbereich kann mit einer Aufnahmepfanne für die Kugel und mit einer in der Einführöffnung beginnenden Nut zur Durchführung des Verbindungssteges versehen sein, wobei die Nut bis in die Aufnahmepfanne reicht. Eine an einem Ende der Kugelkette liegende Kugel kann problemlos in die Einführöffnung der Befestigungseinrichtung eingefädelt werden. Durch eine waagerechte Verschiebung der Kugel aus der Einführöffnung in die Aufnahmepfanne wird die Kugelkette befestigt.

Damit sich die in der Aufnahmepfanne liegende Kugel nicht aus dieser löst, ist sie vorzugsweise mit einer Federkraft beaufschlagt, die sie in die Aufnahmepfanne drückt.

Die Wirkung des Entgratkopfes kann weiter verbessert werden, wenn dieser mit einer Vibrationseinrichtung versehen ist. Die Vibrationseinrichtung bewirkt eine Bewegung der vertikal nach unten hängenden Kugelketten in horizontaler Richtung. Durch diese horizontale Bewegung erreicht die Kugelkette auch Grate, die hinter einem vorstehenden Bereich des Sandkerns zurückstehen.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Vibrationseinrichtung einen Vibrationsantrieb und eine Schwingaufhängung auf, wobei mit der Vibrationseinrichtung eine sinusförmige Schwingbewegung der nach unten hängenden Kugelketten erzeugbar ist. Die Kugelkette selbst bildet dabei eine sinusförmige Wellenlinie mit mehreren Wellenbögen. Die Schwingfrequenz und die Amplitude der Wellen sind über den Vibrationsantrieb steuerbar .

Die Vibrationseinrichtung kann vorteilhaft in vertikaler Richtung anregbar sein. Selbstverständlich ist jedoch auch eine vertikale, radiale oder schräge Anregung möglich. Außerdem kann auch eine regellose, in alle Richtungen wirkende Anregung erfolgen.

Zweckmäßig weist der Entgratkopf ein Kopfteil auf und die Schwingaufhängung ist wenigstens aus einer Federeinrichtung gebildet. Die Federeinrichtung ist dann an dem Kopfteil des Entgratkopfes gelagert und verbindet ihrerseits den Aufnahmekörper schwingbeweglich mit dem Kopfteil. Bei dieser Anordnung kann für eine kompakte Bauweise außer der Federeinrichtung auch der Vibrationsantrieb zwischen dem Kopfteil und dem Aufnahmekörper vorgesehen sein.

Die Federeinrichtung weist einfacherweise eine Blattfeder oder ein Blattfederpaket aus mehreren Blattfedern auf. Die Enden der Blattfeder sind an je einem Lagerbock angebracht. Einer der Lagerböcke ist mit dem Kopfteil und der andere Lagerbock mit dem Aufnahmekörper verbunden. Ob eine einzelne Blattfeder oder ein Blattfederpaket vorgesehen wird, hängt hauptsächlich

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davon ab, wie hoch das Gewicht der schwingend an dem Kopfteil gelagerten Teile des Entgratkopfes ist. Je schwerer der Entgratkopf ist, desto steifer muß die Federeinrichtung sein. Dies kann durch eine steifere Blattfeder oder durch die Erhöhung der Anzahl der Blattfedern eines Blattfederpakets erreicht werden.

Eine besonders haltbare Blattfeder besteht aus verstärktem Kunststoff. Besonders bewährt haben sich Blattfedern, die mit Kohlefasern verstärkt sind.

Robust und wartungsarm arbeitet der Vibrationsantrieb, wenn er elektromagnetisch angetrieben ist. Der hierfür erforderliche Elektromagnet weist wenigstens einen Spulenkörper mit einem Kern auf. Der Elektromagnet wirkt mit einem zusätzlichen, von ihm getrennten Joch zusammen. Zwischen dem Elektromagneten und dem Joch ist ein Magnetspalt vorgesehen.

Vorzugsweise wird der Elektromagnet mit einem pulsierenden 0 Gleichstrom angesteuert. Selbstverständlich ist jedoch auch mit einem dafür ausgelegten Elektromagneten eine Anregung durch einen Wechselstrom möglich.

Der Magnetspalt ist im stromlosen Zustand des Elektromagneten 5 am größten und verringert sich im stromdurchflossenen Zustand. Das Joch wird im stromdurchflossenen Zustand des Elektromagneten gegen die Federkraft der Federeinrichtung in vertikaler Richtung zum Elektromagneten hin gezogen.

Außerdem kann der Entgratkopf zumindest eine mit dem Aufnahmekörper zusammenwirkende Aufschlageinrichtung aufweisen, wobei zwischen der Aufschlageinrichtung und dem Aufnahmekörper ein Aufschlagspalt vorgesehen ist, der kleiner ist als der Magnetspalt. Durch diese einfache Maßnahme wird der Weg, um den das Joch in Richtung des Elektromagneten angezogen werden kann, begrenzt. Es verbleibt immer ein kleiner Sicherheitsspalt, der ein direktes Zusammenstoßen des Jochs mit dem Elektromagneten verhindert. Die beiden Bauteile können nicht durch ständige

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Zusammenstöße beschädigt werden.

Bevorzugt ist der Elektromagnet an dem Kopfteil und das Joch an dem Aufnahmekörper vorgesehen und nicht umgekehrt. Der Elektromagnet zieht im magnetisierten Zustand das Joch nach oben, das erheblich leichter ist. Die Entgratungvorrichtung kann wegen der geringen Masse der anzuhebenden Teile des Entgratkopfes mit einem Elektromagneten mit relativ geringer Leistung betrieben werden. Im nicht magnetisierten Zustand fallen das Joch und der Aufnahmekörper durch ihre Massen sowie durch die in diesem Zustand nach unten wirkende Federkraft der Blattfeder wieder herunter.

Falls für die zu hebenden Teil aus bestimmten Gründen eine höhere Trägheit beim Anheben benötigt wird, kann die Masse erhöht werden. Einfacherweise kann hierfür der schwere Elektromagnet an dem zu hebenden Teil des Entgratkopfes angebracht sein.

In einer bevorzugten Ausführung weist der Aufnahmekörper eine Aufbauplatte auf, wobei auf deren Oberseite das Joch und der Lagerbock sowie auf der Unterseite eine Anschlußplatte mit den Befestigungseinrichtungen für die Kugelketten angeordnet ist. Da ein zu behandelnder Sandkern eine größere Fläche bedecken kann als die Aufbauplatte, ist es zweckmäßig, die an der Unterseite der Aufbauplatte vorgesehene Anschlußplatte so groß auszubilden, daß sie den darunter liegenden, in dem Werkstückträger aufgenommenen Sandkern flächig überdeckt.

Da in den Firmen, in denen die vorgeschlagene Entgratungsvorrichtung zum Einsatz kommt, in der Regel Druckluftsysteme zum Antreiben druckluftbetriebener Werkzeuge vorhanden sind, ist die Hubeinrichtung für den Entgratkopf einfacherweise als Pneumatikzylinder ausgebildet, an dessen Kolbenstange der Entgratkopf angebracht ist.

Ein Verdrehen der Kolbenstange des Pneumatikzylinders mitsamt des daran angebrachten Entgratkopfes wird verhindert, wenn

der Entgratkopf mit einem Führungselement versehen ist, das mit einer an dem Gestell vorgesehenen Traverse in Eingriff steht. Das Führungselement kann, von der Traverse in vertikaler Richtung geführt, frei nach oben und unten gleiten.
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In einer weiteren zweckmäßigen Fortbildung der Entgratungsvorrichtung sind zwei Werkstückträger zur Aufnahme je eines Sandkerns vorgesehen, und der Entgratkopf weist vier Elektromagneten mit zugeordnetem Joch sowie vier Federeinrichtungen und vier Aufschlageinrichtungen auf. Durch die Aufteilung der nötigen Antriebsleistung des Vibrationsantriebs auf vier Elektromagneten erreicht die Konstruktion eine gute Gewichtsverteilung für die Bauteile des Entgratkopfes sowie eine kompakte Bauweise.

Die Handhabung der Entgratvorrichtung kann verbessert werden, wenn mit einer oder mehreren elektronischen Steuerungen die Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes, die Drehung des Werkstückträgers und die Frequenz der Vibrationseinrichtung steuerbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise 1 bis 2 0 Hebe- und Senkbewegungen des Entgratkopfes pro Minute stufenlos einzustellen, die Vibrationsfrequenz zum Beispiel zwischen 1 Hz und 180 Hz frei zu wählen und die Zeit für eine Umdrehung des Werkstückträgers kann beispielsweise 5 bis 600 Sekunden dauern und ist ebenfalls frei wählbar.

Die Einstellungen richten sich hauptsächlich nach der Qualität des Formsandes, aus dem die Sandkerne hergestellt sind. Feste Sandkerne müssen länger behandelt werden als Sandkerne, die weicher beschaffen sind. Für die meisten Sandkerne ist eine Umdrehungszeit des Werkstückträgers von 40 Sekunden für eine Umdrehung sowie 5 bis 15 Hebe- und Senkbewegungen während dieser Umdrehungszeit ausreichend. Bei einer erprobten Ausführungsform werden mit einer Vibrationsfrequenz von 33 Hz gute Ergebnisse erzielt. Bei einer Behandlung von Sandkernen mit einer anderen Qualität ist es zweckmäßig, von dieser Einstellung auszugehen und im Versuch zu ermitteln, wie die Werte verändert werden können, um das Ergebnis zu verbesern.

Nachstehend ist die Erfindung in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und in den Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Entgratungsvorrichtung mit dem Entgratkopf in der Startposition,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Entgratungsvorrichtung mit dem Entgratkopf am oberen Ende des momentan eingestellten Arbeitsbereiches,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Entgratungsvorrichtung mit dem Entgratkopf am unteren Ende des momentan eingestellten Arbeitsbereiches,
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Fig. 4 eine Vorderansicht der Entgratungsvorrichtung,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Entgratkopfes,
Fig. 6 eine Vorderansicht des Entgratkopfes,
Fig. 7 eine Draufsicht auf den Entgratkopf,

Fig. 8 eine Befestigungseinrichtung für eine Kugelkette im Schnitt sowie eine Draufsicht gemäß VIII-VIII,

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Kugelkette im vibrierenden Zustand.

Nach der Zeichnung besteht die Entgratungsvorrichtung 1 aus

einem Gestell 2 mit zwei Werkstückträgern 3 und 4 für zwei Sandkerne (nicht dargestellt), einem oberhalb der Werkstückträger angeordneten Entgratkopf 5 mit mehreren flexiblen Entgratelementen 6, die nach unten hängen, und einer Hubeinrichtung 7, mit der der Entgratkopf 5 heb- und senkbar ist.

Um die Grate abzutrennen, senkt sich der Entgratkopf 5 aus einer über dem Sandkern liegenden Startposition 8 in einen

Arbeitsbereich 9 ab. Die Entgratelemente 6 kommen während des Absenkens in den Arbeitsbereich 9 zunächst mit der Oberseite des Sandkerns in Berührung. Nachfolgend streifen einige der Entgratelemente 6 beim weiteren Absenken in den Arbeitsbereich 9 an den Seiten des Sandkerns herab. Danach beginnt ein Entgratzyklus, während dessen der Entgratkopf 5 wiederholt innerhalb des Arbeitsbereiches 9 angehoben und abgesenkt wird. Dabei werden die hervorstehenden Grate des Sandkerns nach und nach abgewetzt. Außerdem wird seine Oberfläche geglättet. Weist der Sandkern Öffnungen oder Durchbrüche auf, so dringen die Entgratelemente 6 beim Absenken des Entgratkopfes 5 in den Arbeitsbereich 9 auch in diese ein und wetzen während des Entgratzyklus dort vorhandene Grate ab.

Der Weg der Hebe- und Senkbewegung, den der Entgratkopf 5 während seines Entgratzyklus wiederholt durchläuft, liegt innerhalb des Arbeitsbereichs 9. Die Weite 10 des Arbeitsbereichs 9 ist über die Hubeinrichtung 7 einstellbar.

Die Hubeinrichtung 7 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Pneumatikzylinder 11 ausgebildet, an dessen Kolbenstange 12 der Entgratkopf 5 angebracht ist. Je nachdem wie groß die in den Werkstückträgern 3 und 4 aufgenommenen Sandkerne beziehungsweise deren mit Graten versehene Bereiche sind, kann ein größerer oder ein kleinerer Weg für die Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes 5 eingestellt werden. Der Pneumatikzylinder 11 ist zu diesem Zweck mit verschiebbaren Endschaltern 13 und 14 versehen, die die Stellung des Kolbens des Pneumatikzylinders 11 erfassen. Während eines Entgratzyklus wird jeweils eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Pneumatikzylinders 11 herbeigeführt, wenn der Kolben den einen oder den anderen Endschalter 13 beziehungsweise 14 erreicht. Der Kolben fährt auf diese Weise zwischen den beiden Endschaltern 13 und 14 auf und ab. Die Endschalter 13 und 14 sind lösbar an dem Pneumatikzylinder 11 angeordnet und können entlang desselben frei positioniert werden. So läßt sich über die Endschalter 13 und 14 die Lage des oberen Endes 9a und des unteren Endes 9b des Arbeitsbereiches 9 einstellen. Über dem oberen Endschalter 13

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ist ein weiterer Endschalter 16 vorgesehen, mit dem in gleicher Weise die Lage 8a der Startposition 8 des Entgratkopfes 5 eingestellt werden kann.

An dem Gestell 2 ist ein Drehantrieb 15 vorgesehen, der jeden der beiden Werkstückträger 3 und 4 mit den Sandkernen während der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes 5 über ein Winkelgetriebe dreht. Die Sandkerne werden dadurch allseitig von den Entgratelementen 6 abgewetzt. Grate, die nicht in einer Ebene verlaufen, sondern einen unregelmäßigen Verlauf aufweisen, werden während einer vollen Umdrehung des Sandkerns nach und nach zugänglich und von den Entgratelementen 6 abgewetzt. Die Entgratelemente 6 entfernen diese dann durch die wiederholte Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes 5 und glätten die Oberfläche des Sandkerns.

Die Entgratelemente 6 sind in der vorliegenden Ausführung als kostengünstige und einfach handhabbare Kugelketten 17 ausgebildet, wobei die Kugeln 18 über Verbindungsstege 19 mit sphärischen Gelenken 20 aneinander gekoppelt sind. Um die Kugelketten 17 einfach anbringen und austauschen zu können, ist ein mit Befestigungseinrichtungen 21 versehener Aufnahmekörper 22 für die Kugelketten 17 vorgesehen.

Jede Befestigungseinrichtung 21 weist eine Einführöffnung 2 3 für eine Kugel 18 und einen daran angeschlossenen, neben der Einführöffnung 23 liegenden Befestigungsbereich 24 für die Kugel 18 auf. Der Befestigungsbereich 24 ist mit einer Aufnahmepfanne 25 für die Kugel 18 und mit einer in der Einführöffnung 2 3 beginnenden Nut 26 zur Durchführung des Verbindungssteges 19 versehen. Die Nut 26 reicht bis in die Aufnahmepfanne 25. Eine an einem Ende der Kugelkette 17 liegende Kugel 18 kann, wie in der Fig. 8 gezeigt, problemlos in die Einführöffnung 23 der Befestigungseinrichtung 21 eingefädelt werden. Durch eine waagerechte Verschiebung der Kugel 18 aus der Einführöffnung 23 in die Aufnahmepfanne 25 wird die Kugelkette 17 befestigt.

Der Entgratkopf 5 ist in der vorliegenden Ausführungsform mit einer Vibrationseinrichtung 27 versehen, die eine Bewegung der vertikal nach unten hängenden Kugelketten 17 in horizontaler Richtung bewirkt.
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Die Vibrationseinrichtung 27 ist mit einem Vibrationsantrieb 28 und einer Schwingaufhängung 29 versehen. Sie erzeugt eine sinusförmige Schwingbewegung der nach unten hängenden Kugelketten 17. In der dargestellten Ausführung wird die Vibrationseinrichtung 27 in vertikaler Richtung angeregt. Die Kugelkette 17 selbst bildet dabei sinusförmige Wellenlinien 30 mit mehreren Wellenbögen 31. Die Schwingfrequenz und die Amplitude 32 der Wellen sind über den Vibrationsantrieb 27 steuerbar.

Der Entgratkopf 5 weist ein Kopfteil 33 auf, an dem die mit vier Federeinrichtungen versehene Schwingaufhängung 29 gelagert ist. Die Federeinrichtungen weisen vorliegend je eine einfache mit Kohlefasern verstärkte Blattfeder 34, 35, 36 und 37 auf, deren Enden an je einem Lagerbock 38, 39, 40, 41, 42 und 43 angebracht sind. Der Lagerbock 41 verbindet die Blattfeder 36 mit dem Kopfteil 33, und der Lagerbock 40 verbindet die Blattfeder 36 mit dem Aufnahmekörper 21. Ebenso sind die Blattfedern 34 und 37 über die Lagerböcke 43 und 42 sowie 39 und 38 verbunden. Dabei sind die Lagerböcke 38, 39, 40, 41, 42 und 43 so ausgelegt, daß die Blattfedern 34, 35, 36 und 37 im Ruhezustand der Entgratungsvorrichtung 1 in einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind. Außer den Blattfedern 34, 35, 36 und 37 ist auch der Vibrationsantrieb 27 zwischen dem Kopfteil 33 und dem Aufnahmekörper 21 liegend angeordnet. Der Entgratkopf 5 ist dadurch sehr kompakt.

Der Vibrationsantrieb 2 8 arbeitet in der beschriebenen Ausführungsform elektromagnetisch. Hierfür sind vier Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 vorgesehen. Der Elektromagnet 45 ist mit einem Spulenkörper 48 und einem Kern 49 versehen. Das gleiche gilt für die Elektromagneten 44, 46 und 47. Die Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 wirken mit je einem zusätzlichen

von diesen getrenntem Joch 50, 51, 52 und 53 zusammen. Zwischen dem Elektromagnet 44 und dem Joch 50 ist ein Magnetspalt 54 vorgesehen. Das gleiche gilt für die Elektromagneten 45, 46 und 47 und die zugehörigen Joche 51, 52 und 53. Über einen Frequenzumrichter (nicht dargestellt) wird ein pulsierender Gleichstrom erzeugt, der die Joche 50, 51, 52 und 53 im stromdurchflossenen Zustand der Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 gegen die Federkräfte der Blattfedern 34, 35, 36 und 37 in vertikaler Richtung zu den Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 zieht. Im stromlosen Zustand lassen die Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 die Joche 50, 51, 52 und 53 wieder fallen. Der Magnetspalt 54 ist im Ruhezustand der Entgratungsvorrichtung 1 am größten und verringert sich, während das Joch 50 angezogen wird. Der Magnetspalt 54 beträgt in der gezeichneten Ausführungsform des Entgratkopfes 3 mm.

Weiterhin weist der Entgratkopf vier mit dem Aufnahmekörper zusammenwirkende Aufschlageinrichtungen 55, 56, 57 und 58 auf. Die Aufschlageinrichtung 57 weist eine Stütze 57a auf, an der eine Aufschlagplatte 57b aus Kunststoff angebracht ist. Das gleiche gilt für die Aufschlageinrichtungen 55, 56, und 58. Zwischen der Aufschlageinrichtung 57 und dem Aufnahmekörper 22 ist ein Aufschlagspalt 59 vorhanden, der kleiner als der Magnetspalt 54 ist. Er beträgt in der vorliegenden Ausführungsform 2,5 mm. Für die zwischen den Aufschlageinrichtungen 55, 56, 58 vorhandenen Aufschlagspalte gilt dasselbe. Durch diese Vorkehrung wird der Weg, um den das Joch 50 in Richtung des Elektromagneten 44 angezogen werden kann, begrenzt. Es verbleibt immer ein kleiner Sicherheitsspalt von 0,5mm zwischen den Jochen 50, 51, 52 und 5 3 und den Elektromagneten 44, 45, 46 und 47. Dieser Sicherheitsspalt verhindert ein direktes Zusammenstoßen der Joche 50, 51, 52 und 5 3 mit den Elektromagneten 44, 45, 46 und 47. Die beiden Bauteile können nicht durch ständige Zusammenstöße beschädigt werden.

Die Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 sind an dem Kopfteil 33 und die Joche 50, 51, 52 und 53 an dem Aufnahmekörper 22 vorgesehen. Die Elektromagneten 44, 45, 46 und 47 ziehen die

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erheblich leichteren Joche 50, 51, 52 und 53 im magnetisierten Zustand nach oben. Im nicht magnetisierten Zustand fallen die Joche 50, 51, 52 und 53 sowie der Aufnahmekörper 22 mit den daran befestigten Kugelketten 17 durch die Schwere ihrer Massen sowie durch die in diesem Zustand nach unten ziehenden Federkräfte der Blattfedern 34, 35, 36 und 37 wieder herunter.

Der Aufnahmekörper 22 weist eine Aufbauplatte 60 auf, wobei auf deren Oberseite 61 die Joche 50, 51, 52 und 53 und die Lagerböcke 38, 40 und 42 sowie auf der Unterseite 62 eine Anschlußplatte 63, in der die Befestigungseinrichtungen 21 für die Kugelketten 17 angeordnet sind. Da die beiden in den Werkstückträgern 3 und 4 aufgenommenen Sandkerne eine größere Fläche bedecken als die Aufbauplatte 60, ist die an deren Unterseite 62 vorgesehene Anschlußplatte 6 3 so groß, daß sie die in den beiden Werkstückträgern 3 und 4 aufgenommenen Sandkerne flächig überdeckt. Die Sandkerne können daher auch an den äußeren Rändern mit den Kugelketten 17 abgewetzt werden.

Ein Verdrehen der Kolbenstange 12 des Pneumatikzylinders 11 mitsamt des daran angebrachten Entgratkopfes 5 wird durch ein an dem Entgratkopf 5 angebrachtes Führungselement 64 aus Kunststoff mit einer eingearbeiteten Führungsnut 64a verhindert, die mit einer an dem Gestell 2 vorgesehenen Traverse 65 5 in Eingriff steht. Die Führungsnut 64a kann, von der Traverse 65 in vertikaler Richtung geführt, frei nach oben und unten gleiten.

Die Handhabung der Entgratvorrichtung 1 geschieht über eine elektronische Steuerung (nicht dargestellt) für die Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes 5, die Drehung der Werkstückträger 3 und 4 und die Frequenz der Vibrationseinrichtung 27. Alle diese Funktionen können über Bedienelemente 66 eingestellt werden.
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Lippert, Stachow, Schmidt & Partner

Patentanwälte Kölner Straße 8

D-42651 Solingen

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L-fl 3. September 1997

Robert Knieps GmbH 42655 Solingen

Entgratungsvorrichtung Bezugszeichenliste

I Entgratungsvorrichtung 15 2 Gestell

3 Werkstückträger

4 Werkstückträger

5 Entgratkopf

6 Entgratelement 7 Hubeinrichtung

8 Startposition

9 Arbeitsbereich 9a oberes Ende

9b unteres Ende

10 Weite

II Pneumatikzylinder

12 Kolbenstange

13 Endschalter

14 Endschalter 15 Drehantrieb

16 Endschalter

17 Kugelkette

18 Kugel

19 Verbindungsteg

20 sphärisches Gelenk

21 Befestigungseinrichtung

22 Aufnahraekörper

23 Einführöffnung

24 Befestigungsbereich

25 Aufnahmepfanne

26 Nut

27 Vibrationseinrichtung 28 Vibrationsantrieb

29 Schwingaufhängung

30 Wellenlinie

31 Wellenbogen

32 Amplitude 33 Kopfteil

34 Blattfeder

35 Blattfeder

36 Blattfeder

37 Blattfeder 38 Lagerbock

39 Lagerbock

40 Lagerbock

41 Lagerbock

42 Lagerbock 43 Lagerbock

44 Elektromagnet

45 Elektromagnet

46 Elektromagnet

47 Elektromagnet 48 Spulenkörper

4 9 Kern

50 Joch

51 Joch

52 Joch 53 Joch

54 Magnetspalt

55 Aufschlageinrichtung

56 Aufschlageinrichtung

57 Aufschlageinrichtung 57a Stütze

57b Aufschlagplatte

58 Aufschlageinrichtung

59 Aufschlagspalt

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60 Aufbauplatte

61 Oberseite

62 Unterseite

63 Anschlußplatte

64 Führungselement 64a Führungsnut

65 Traverse

66 Bedienelemente

Claims

Ansprüche

Entgratungsvorrichtung für Formwerkstücke mit Graten, insbesondere für Sandkerne, die zur Formung von Hohlräumen in Gußteilen dienen, gekennzeichnet
durch ein Gestell (2) mit einem oder mehreren Werkstückträgern (3, 4) für wenigstens einen Sandkern, einen oberhalb des Werkstückträgers (3, 4) angeordneten Entgratkopf (5) mit mehreren flexiblen Entgratelementen (6), die nach unten hängen, und eine Hubeinrichtung (7), mit der der Entgratkopf (5) heb- und senkbar ist, wobei die Grate des Sandkerns während der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes (5) durch die vorbeistreifenden Entgratelemente (6) abtrennbar sind.
2. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennze ichnet, daß der Weg der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes (5) in einem Arbeitsbereich (9) liegt, und daß die Weite (10) des Arbeitsbereichs (9) über die Hubeinrichtung (7) einstellbar ist.
3. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (3, 4) für den Sandkern während der Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes (5) mit dem Sandkern drehbar ist.
4. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgratelemente (6) als Kugelketten (17) ausgebildet sind, wobei die Kugeln (18) über VerbindungsStege (19) mit sphärischen Gelenken (20) aneinander gekoppelt sind.
5. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kugelketten (17) an einem Aufnahmekörper (22) mit Befestigungseinrichtungen

(21) angeordnet sind.
6. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Befestigungseinrichtung (21) eine Einführöffnung (23) für eine Kugel (18) und einen daran angeschlossenen Befestigungsbereich (24) für die Kugel (18) aufweist, daß der Befestigungsbereich

(24) mit einer Aufnahmepfanne (25) für die Kugel (18) und mit einer Nut (26) zur Durchführung des VerbindungsSteges (19) versehen ist.
7. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die in der Aufnahmepfanne

(25) liegende Kugel (18) von einer Federkraft in der Aufnahmepfanne (25) gehalten ist.
8. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratkopf (5) mit einer Vibrationseinrichtung (27) versehen ist.
9. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vibrationseinrichtung (27) einen Vibrationsantrieb (28) und eine Schwingaufhängung (29) aufweist, und daß mit der Vibrationseinrichtung

(27) eine sinusförmige Schwingbewegung der nach unten hängenden Kugelketten (17) erzeugbar ist.
10. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, da-

durch gekennzeichnet, daß die Vibrationseinrichtung (27) in vertikaler Richtung anregbar ist.
11. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1O₇ dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratkopf (5) ein Kopfteil (33) aufweist und die Schwingaufhängung wenigstens aus einer Federeinrichtung gebildet ist, daß die Federeinrichtung an dem Kopfteil (33) des Entgratkopfes (5) gelagert ist und ihrerseits den Aufnahmekörper (22) schwingbeweglich mit dem Kopfteil (33) verbindet.
12. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung eine Blattfeder (34, 35, 36, 37) oder ein Blattfederpaket aus mehreren Blattfedern aufweist, daß die Enden der Blattfeder (34, 35, 36, 37) an je einem Lagerbock (38, 39, 40, 41, 42, 43) angebracht sind, und daß ein Lagerbock (39, 41, 43) mit dem Kopfteil (33) und der andere Lagerbock (38,40,42) mit dem Aufnahmekörper (22) verbunden ist.
13. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blattfeder (34, 35, 36, 37) aus Kunststoff besteht.
14. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb (28) elektromagnetisch arbeitet.
15. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrationsantrieb (28) wenigstens einen Elektromagneten (44, 45, 46, 47) mit einem Spulenkörper (48) und einem Kern (49) aufweist, daß dem Elektromagnet (44, 45, 46, 47) ein zusätzliches von diesem getrenntes Joch (50, 51, 52, 53) zugeordnet ist, und daß zwischen dem Elektromagneten (44) und dem Joch (50) ein Magnetspalt (54) vorgesehen ist.
16. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratkopf zumindest eine mit dem Aufnahmekörper (22) zusammenwirkende Aufschlageinrichtung (55, 56, 57, 58) aufweist, und daß zwisehen der Aufschlageinrichtung (57) und dem Aufnahmekörper (22) ein Aufschlagspalt (59) vorgesehen ist, wobei der Aufschlagspalt (59) kleiner ist als der Magnetspalt (54).
17. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, d a durch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (44, 45, 46, 47) an dem Kopfteil (33) und das Joch (50, 51, 52, 53) an dem Aufnahmekörper (22) vorgesehen ist.
18. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (22) eine Aufbauplatte (60) aufweist, daß auf der Oberseite (61) der Aufbauplatte (60) das Joch (50, 51, 52, 53) und der Lagerbock (38, 40, 42) und auf der Unterseite (62) eine Anschlußplatte (63) mit den Befestigungseinrichtungen (21) für die Kugelketten (17) angeordnet ist.
19. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (7) für den Entgratkopf (5) als Pneumatikzylinder (11) ausgebildet ist, an dessen Kolbenstange (11) der Entgratkopf (5) angebracht ist.
20. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratkopf (5) mit einem Führungselement (64) versehen ist, das mit einer an dem Gestell (2) vorgesehenen Traverse (65) in Eingriff steht.
21. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei

Werkstückträger (3, 4) für Sandkerne vorgesehen sind, daß

der Entgratkopf (5) vier Elektromagneten (44, 45, 46, 47) mit zugeordnetem Joch (50, 51, 52, 53) sowie vier Federeinrichtungen und vier Aufschlageinrichtungen (55, 56, 57, 58) aufweist.
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22. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer oder mehreren elektronischen Steuerungen die Hebe- und Senkbewegung des Entgratkopfes (5), die Drehung des Werk-Stückträgers (3, 4), die Frequenz der Vibrationseinrichtung (27) steuerbar sind.