DE29921056U1 - Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern mit Sandkernen - Google Patents

Description

Fill Gesellschaft m.b.H.
A-4942 Gurten/Österreich

Vertreter:

Kohler Schmid + Partner
Patentanwälte GbR
Ruppmannstrasse 27
D-70565 Stuttgart

Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern mit Sandkernen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern mit Sandkemen, bestehend aus einem in einem Gestell gelagerten Rotor mit liegender Drehachse, aus einem auf dem Rotor in Richtung der Drehachse verschiebbar geführten Schlitten mit einer Aufnahme für einen gegen die Aufnahme spannbaren Gußkörper und aus einem Schwingantrieb für den Schlitten.

Um Gußkörper mit Hohlräumen fertigen zu können, werden harzgebundene Sandkerne bzw. Sandkerne aus gebundenem oder ungebundenem Sand eingesetzt, der nach dem Abkühlen des Gußkörpers wieder aus den Hohlräumen entfernt werden muß. Zu diesem Zweck werden die Sandkerne durch eine stoßartige Belastung der Gußkörper &zgr;. B. mit Hilfe eines Preßlufthammers gebrochen und anschließend durch Schwingbewegungen des Gußkörpers an der Hohlraumwandung zerkleinert, bis der Sandkern als loser Sand aus dem Hohlraum rieselt, was durch eine Drehbewegung des Gußkörpers um seine eigene Achse unterstützt werden kann. Damit eine soiche Entkernung von Gußkörpern einfach durchgeführt werden kann, wurden bereits Vorrichtungen vorgeschlagen, die einen in einem Gestell um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Rotor mit einem Schlitten aufweisen, der auf dem Rotor in Richtung dessen Drehachse verschiebbar geführt ist. Der zu entkernende Gußkörper wird auf den Schlitten aufgespannt und über den Schlitten in Schwingungen versetzt, die zu der angestrebten Zerkleinerung des Sandkernes führen. Als Schwingungsantrieb für den Schlitten dient ein Kurbeltrieb, der zwar vergleichsweise einfache Konstruktionsverhältnisse schafft, doch lediglich die Anpassung der Schwingungsfrequenz, nicht aber der Schwingweite an die jeweiligen Entkernüngsbedingungen erlaubt. Da großvolumige, aufgrund ihres Volumens während des Gießvorgtanges schlecht ausgebrannte Sandkerne kleine Schwingungsfrequenzen und große Schwingweiten, gut ausgebrannte, kleine Sandkerne jedoch große Schwingungsfrequenzen bei kleinen Schwingweiten erfordern, bleibt der Einsatz

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dieser bekannten Vorrichtung auf das Entkernen einer insbesondere durch die Hohlraumgröße bestimmten Gußkörperart beschränkt.

Zum Antrieb von Rütteltischen werden üblicherweise Unwuchtantriebe mit zwei gegensinnig umlaufenden Unwuchtwellen eingesetzt. Diese bekannten Unwuchtantriebe eignen sich jedoch nicht für eine Schwingungsanregung von Gußkörpern zu ihrer Entkernung, weil sich für die geforderten Schwingweiten bis zu 80 mm und einer Frequenz bis zu 20 Hz wegen der zu beschleunigenden Massen Massenkräfte ergeben, die den Einsatz solcher bekannter Unwuchtantriebe bei Vorrichtungen zum Entkernen von Gußkörpern ausschließen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß sowohl die Schwingungsfrequenz als auch die Schwingweite an die jeweiligen Entkemungsbedingungen in einem weiten Bereich angepaßt werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der als Unwuchtantrieb ausgebildete Schwingantrieb zwei parallele, gegensinnig umlaufende und im Schlitten senkrecht zu dessen Führung gelagerte Unwuchtwellen aufweist, die über Zahnräder antriebsverbunden und von zwei beidseits des Schlittens am Rotor vorgesehene Motoren über je einen zugelastischen Riementrieb antreibbar sind.

Da zufolge dieser Maßnahmen lediglich die Unwuchtwellen, nicht aber die für deren Antrieb erforderlichen Motoren am zu bewegenden Schlitten vorgesehen werden, können die zu beschleunigenden Massen entsprechend beschränkt werden, um auch größere Schwingweiten bei höheren Schwingfrequenzen mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionsaufwand zu ermöglichen. Voraussetzung für eine vom Schlitten getrennte Lagerung der Motoren auf dem Rotor ist jedoch eine die Schwingbewegung des Schlittens berücksichtigende Antriebsverbindung zwischen den Unwuchtwellen und den Motoren. Diese Antriebsverbindung wird durch einen zugelastischen Riementrieb erreicht, über den der für eine Schlittenbewegung erforderliche Längenausgleich stattfindet, und zwar aufgrund der elastischen Eigenschaft

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des Riemens, der üblicherweise als Zahnriemen ausgebildet sein wird. Eine solche Antriebsverbindufig über einer) zugelastischen Riementrieb kann jedoch keinen synchronen Antrieb der gegensinnig umlaufenden Unwuchtwellen sicherstellen. Aus diesem Grunde müssen die Unwuchtwellen zusätzlich über Zahnräder antriebsverbunden werden. Mit diesen Voraussetzungen wird ein einfacher mechanischer Schwingungsantrieb für den Schlitten geschaffen, der durch eine Änderung der Drehzahl und der eingesetzten Unwuchtmassen vorteilhaft hinsichtlich der Schwingungsfrequenz und der Schwingweite an die jeweiligen Entkernungsbedingungen angepaßt werden kann, so daß sowohl großvolumige, unvollständig ausgebrannte Sandkerne als auch kleine, gut ausgebrannte Sandkerne aus den Gußkörpern entfernt werden können.

Da mit der Länge der zugelastischen Riementriebe zwischen den Motoren und den Unwuchtwellen die elastischen Beanspruchungen der Riementriebe abnehmen, empfiehlt es sich, die zugelastischen Riementriebe auf einander gegenüberliegenden Seiten der Unwuchtwellen vorzusehen, so daß über diese Riementriebe die Motoren mit der jeweils entfernteren Unwuchtwelle verbunden werden können.

Sind die Unwuchtwellen mit den sie verbindenden Zahnrädern in einem am Schlitten vorgesehenen Lagerblock zusammengefaßt, so ergeben sich besonders einfache Konstruktionsverhältnisse, weil lediglich dieser Lagerblock auf dem Schlitten montiert werden muß. Durch das Vorsehen eines solchen Lagerblockes werden außerdem vorteilhafte Voraussetzungen für eine gute Zugänglichkeit zu den Unwuchtmassen geschaffen, wenn diese Unwuchtmassen im Bereich der über den Lagerblock vorragenden Stummeln der Unwuchtwellen angeordnet sind. Diese Zugänglichkeit zu den auswechselbaren Unwuchtmassen der Unwuchtwellen ist für eine allenfalls erforderliche Änderung der Unwuchtmassen von Bedeutung.

Beim Hochfahren des Unwuchtantriebes müssen allenfalls Resonanzbereiche mit niederen Schwingungsfrequenzen durchfahren werden. Um dadurch bedingte Resonanzerscheinungen auf ein zulässiges Maß unterdrücken zu können, kann der Schlitten eine in Führungsrichtung verlaufende, zwischen zwei Bremsbacken einer

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Backenbremse eingreifende Bremsschiene aufweisen, so daß Resonanzschwingungen mit Hilfe dieser Backenbremse gedämpft werden können. Zur Betätigung dieser Backenbremse bieten sich pneumatische Bremszylinder vorteilhaft an, weil es ja nicht um ein Festbremsen des Schlittens, sondern lediglich um eine Schwingungsdämpfung geht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern mit

Sandkernen in einer vereinfachten, zum Teil aufgerissenen Seitenansicht,
Fig. 2 diese Vorrichtung in einer Vorderansicht und
Fig. 3 in einer zum Teil aufgerissenen Draufsicht.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern ein Gestell 1 auf, in dem ein Rotor 2 um eine liegende Achse über einen Getriebemotor 3 gedreht werden kann. Dieser Rotor 2 ist mit einer in Richtung der Drehachse verlaufenden Führung 4 für einen Schlitten 5 versehen, der eine Aufnahme 6 für die zu entkernenden Gußkörper trägt, die mit Hilfe einer Spanneinrichtung 7 auf der Aufnahme 6 niedergespannt werden können. Diese Spanneinrichtung 7 ist auf einem Portalträger 8 befestigt, dessen seitliche Steher 9 am Rotor 2 angeflanscht sind. Der über einen Stellzylinder 10 beaufschlagbare Niederhalter 11 ist parallel zum Schlitten 5 in einer Verschiebeführung 12 verlagerbar gehalten, so daß der Niederhalter 11 eine Schlittenbewegung mitmachen kann.

Der Schlitten 5 wird mittels eines Unwuchtahtriebes schwingend angetrieben, der aus zwei parallelen, je von einem Motor 13 angetriebenen Unwuchtwellen 14 besteht, die in einem Lagerblock 15 gelagert sind, wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann. Die Unwuchtwellen 14, die über zwei ebenfalls im Lagerblock 15 gelagerte Zwischenzahnräder 16 (Fig. 3) antriebsverbunden sind, ragen mit ihren Wellenstummeln über den Lagerblock 15 axial vor und tragen im Bereich der vorstehenden Wellenstummel die Unwuchtmassen 17, die im Bereich ihrer sich überschneidenden Umlaufbahnen gegeneinander axial versetzt angeordnet sind, um die Unwuchtmassen aneinander vorbeidrehen zu können. Auf den Wellenstummeln

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der beiden Unwuchtwellen 14 sitzen außerdem auf jeweils gegenüberliegenden Seiten zwei Zahnriemenräder 18 für einen Riementrieb 19, dessen Antriebsrad 20 auf der Abtriebswelle 21 des jeweiligen Motors 13 sitzt. Diese Motoren 13 sind seitlich neben dem Schlitten 5 am Rotor 2 befestigt und treiben die jeweils entferntere der beiden Unwuchtwellen 14 an, wie dies der Fig. 3 zu entnehmen ist. Da sich die Unwuchtwellen 14 und die Abtriebswellen 21 der Motoren 13 nur in einer mittleren Schwingungsstellung des Schlittens 5 in einer gemeinsamen Ebene befinden, muß über den Riementrieb 19 der für die hin- und hergehende Schlittenbewegung erforderliche Längenausgleich geschaffen werden, was eine ausreichende Zugelastizität des Riementriebes 19 erfordert. Um in diesem Zusammenhang eine möglichst große Riemenlänge sicherzustellen, werden die Motoren 13 mit der jeweils entfernteren der beiden Unwuchtwellen 14 über den Riementrieb 19 verbunden.

Durch die Wahl der Drehzahl der Motoren 13 und die Größe der Unwuchtmassen 17 kann der Schlitten 5 mit der Aufnahme 6 für die zu entkernenden Gußkörper an die jeweiligen Entkemungsbedingungen hinsichtlich der Schwingungsfrequenz und der Schwingweite angepaßt werden, was den Einsatz dieser Vorrichtung für alle Arten von zu entkernenden Gußkörpern möglich macht. Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung lassen sich Schwingweiten zwischen 5 und 80 mm sowie Schwingungsfrequenzen bis zu 20 Hz einstellen. Eine mögliche Drehung des Rotors 2 über den Motor 3 erleichtert das Herausrieseln des zerkleinerten Sandkernes aus dem durch den Sandkern gebildeten Gußkörperhohlraum.

Da beim Hochfahren des Schwingungsantriebes für den Schlitten 5 Resonanzerscheinungen auftreten können, ist zur Dämpfung dieser Resonanzerscheinungen am Schlitten 5 gemäß der Fig. 2 eine Bremsschiene 22 vorgesehen, die zwischen zwei Bremsbacken 23 einer Backenbremse 24 ragt, so daß allfällige Resonanzschwingungen über diese Backenbremse 24 wirksam gedämpft werden können, wenn die Bremsbacken 23 beispielsweise über einen pneumatischen Bremszylinder 25 mit einer entsprechenden Bremskraft beaufschlagt werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Entkernen von Gußkörpern mit Sandkernen, bestehend aus einem in einem Gestell gelagerten Rotor mit liegender Drehachse, aus einem auf dem Rotor in Richtung der Drehachse verschiebbar geführten Schlitten mit einer Aufnahme für einen gegen die Aufnahme spannbaren Gußkörper und aus einem Schwingantrieb für den Schlitten, dadurch gekennzeichnet, daß der als Unwuchtantrieb ausgebildete Schwingantrieb zwei parallele, gegensinnig umlaufende und im Schlitten (5) senkrecht zu dessen Führung (4) gelagerte Unwuchtwellen (14) aufweist, die über Zahnräder (16) antriebsverbunden und von zwei beidseits des Schlittens (5) am Rotor (2) vorgesehene Motoren (13) über je einen zugelastischen Riementrieb (19) antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugelastischen Riementriebe (19) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Unwuchtwetten (14) vorgesehen sind und die Motoren (13) mit der jeweils entfernteren Unwuchtwelle (14) verbinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtwellen (14) mit den sie verbindenden Zahnrädern (16) in einem am Schlitten vorgesehenen Lagerblock (15) zusammengefaßt sind, wobei die Unwuchtwellen (14) die austauschbaren Unwuchtmassen (17) außerhalb des Lagerblockes (15) tragen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (5) eine in Führungsrichtung verlaufende, zwischen zwei Bremsbacken (23) einer Backenbremse (24) eingreifende Bremsschiene (22) aufweist.