DE3319312C2

DE3319312C2 - Verfahren und Einrichtung zum Entleeren von Hohlräumen bei Werkstücken

Info

Publication number: DE3319312C2
Application number: DE19833319312
Authority: DE
Inventors: Alois Herzogenburg Holzinger; Franz Reidling Waldherr
Original assignee: Gebr Grundmann Herzogenburg Niederoesterreich At GmbH
Current assignee: Gebr Grundmann Herzogenburg Niederoesterreich At GmbH
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-08-02
Also published as: DE3319312A1

Abstract

Ein zu entleerendes Werkstück (5) wird auf einer Haltevorrichtung (4) aufliegend zwischen die Backen (10) einer Vibrationseinrichtung (2) gespannt. Eine Zuleitung (19) ist in eine Öffnung (20) des Werkstück-Hohlraumes (8) gerichtet. Durch eine Injektordüse (17) wird ein Gemisch aus einem körnigen Stoff - vorzugsweise Kernsand - und einem gasförmigen Medium - vorzugsweise Druckluft - gebildet und mittels der Zuleitung (19) in den Hohlraum (8) geblasen. Bei gleichzeitiger Vibration des Werkstückes wird dadurch das Werkstück innen vom Sandkern befreit und gereinigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entleeren von Hohlräumen wie es im Oberbegriff von Anspruch I gekennzeichnet ist. eine dafür erforderliche Einrichtung

und die Verwendung des Verfahrens.

Zum Entleeren von Hohlräumen, insbesondere zum Entfernen der eingeschlossenen Sandkerne bei Gußteilen ist es bekannt, hierfür von Hand geführte Druckluftstrahldüsen innerhalb von Strahlkammern zu verwenden. Hierbei ist ein einwandfreies Entleeren, der Hohlräume von den festen Sandkernen meist nur dann möglich, wenn die Sandkerne vorgehend durch manuelles Klopfen bzw. Hämmern auf die Werkstücke ochr mittels Preßlufthämmern gelockert werden.

Diese in zwei Arbeitsgängen ablaufende Arbeitsweise ist sehr aufwendig und zeitraubend wobei auch leicht Beschädigungen an den Werkstücken entstehen können.

Es ist zwar bekannt beim sogenannten Naßputzen in Naßputzhäusern mittels scharf gebündelter Hochdruckwasscrstrahlen Sandkerne zu zerschneiden und abzuschwemmen. Allerdings bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, das Wasser aufzubereiten und den Schlamm zu trocknen. Durch die bei diesem Verfahren verwendeten hohen Drücke (80—150 bar) müssen auch entsprechende Sicherheitsvorkehrungen für das Bedienungspersonal getroffen werden.
Im weiteren Zusammenhang ist durch die DE-AI-30 10 964 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entleeren von Hohlräumen bekanntgeworden, wobei die Werkstücke gleichzeitig um eine Achse rotieren, um eine andere Achse schwenken und einer Vibration ausgesetzt sind, wobei die Bewegungsabläufe zeitlich gezielt gesteuert sind, damit ein Ausfließen des in allen Hohlräumen befindlichen Materials erreicht wird. Dieses Verfahren wird anschließend an eine Strahlbehandlung der Werkstücke zum Entleeren der Hohlräume von Strahlmittel verwendet und erfordert eine sehr aufwen-

Yi dige Vorrichtung mit einer numerischen Steuerung für den Bewegungsablauf. Das Entfernen von festen Sandkernen aus Gußstücken ist mit diesem Verfahren nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, mittels welchem noch in den Hohlräumen von Gußstücken befindliche feste Sandkerne ohne Rückstände einwandfrei in einem Arbeitsgang und mit geringem Aufwand entfernt und die Innenwände gereinigt werden können. Die dafür erforderliche Einrichtung soll bei einfachem Aufbau und gegebener Sicherheit leicht bedienbar und an unterschiedliche Werkstückformen anpaßbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind im Anspruch 1 angegebenen Verfahrenimerkmale und die im Anspruch 6

5</ angegebenen Vorrichtungsmerkmale vorgesehen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Sandkerne gelockert, aufgebrochen und als Sandklumpen und Sandkörner aus dem Hohlraum ausgeblasen. Dadurch wird auf rationelle Weise eine vollständige

v, Reinigung des Hohlraumes erreicht.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispielcs dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Ansicht einer Vorrichtung zum Entleeren von Hohlräumen bei Werkstücken in vereinfachter Darstellung, und

Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1.
Die Figuren zeigen eine an einem Gestell 1 angeordnete Vibrationseinrichtung 2, welche eine Spannvor-

h') richtung 3 aufweist und an welcher eine Haltevorrichtung 4 für ein Werkstück 5 befestigt ist. Die Haltevorrichtung 4 weist eine Platte 6 auf, an welcher Halterungen bzw. Auflagcstützen 7 für ein oder mehrere Werk-

stücke 5 angeordnet sind.

Das Werkstück 5 ist ein Gußstück mit Hohlräumen 8, z. B. wie dargestellt ein aus Aluminium bestehendes Saugrohr.

Das Gußstück weist verlorene Teile wie z. B. Speiser oder Angüsse 9 auf, wobei einer dieser Angüsse 9 zwischen die pneumatisch betätigbaren Backen 10 der Spannvorrichtung 3 geklemmt wird und so mit der Vibrationseinrichtung 2 wirkverbunden wird.

Unterhalb der Haltevorrichtung 4 ist ein Auffangbehalter 11 mit einer bis in die Höhe des Werkstückes 5 reichenden Prallwand 12 angeordnet. Der Auffangbehälter Ii ist mit einem schräg angeordneten Sieb 13 versehen, dessen tiefer gelegene Seite an einer Behälterwandöffnung 14 endet Weiterhin weist der Auffangbehälter 11 eine, vorzugsweise an der tiefsten Stelle angeordnete Austrittsöffnung 15 auf, welche mittels einer Rohrleitung 16 mit einer Injektordüse 17 verbunden ist Die Injektordüse 17 ist in einer Leitung 18 für ein gasförmiges Medium, vorzugsweise für Druckluft angeordnet. Von der Injektordüse 17 führt eine Zuleitung 19 für das in der Injektordüse 17 gebildete Gemisch aus einem körnigen Stoff und einem gasförmigen Medium zu einer öffnung 20 des Werkstückhohlraumes 8. Eine Steuereinheit 22 ist mit dem Antrieb der Vibrationseinrichtung 2 und mit einem Steuerventil 23 in der Leitung 18 für die Druckluft wirkverbunden.

Die Steuereinheit 22 weist einen Frequenzregler zur Einstellung der Vibrations-Frequenz in einem Bereich von 1375 bis 2300 Hz, sowie Zeitschalter für die Einstellung der Vibrationszeit und der Strahlzeit auf.

Die Arbeitweise ist wie folgt:

Das Guß-Werkstück 5 wird mit einem seiner Angüsse 9 zwischen die pneumatisch betätigbaren Backen 10 der Vibrationseinrichtung 2 eingespannt wobei es auf die Auflagestützen 7 der Haltevorrichtung 4 zu liegen kommt

Die öffnung 20 des Werkstückhohlraumes 8 kommt dabei über die Austrittsöffnung bzw. Düse 21 der Zuleitung 19 zu l'igen, wobei die Düse21 vorteilhafterweise an der Platte 6 befestigt ist.

Nach einem Startsignal beginnt die Vibrationseinrichtung mit der eingestellten Frequenz zu arbeiten, wodurch das Werkstück in Schwingungen versetzt wird, was zu einer Lockerung des in dem Hohlraum 8 befindliehen Sandkern führt Gleichzeitig nit dem Startsignal oder entsprechend einer eingestellten Zeit etwas später wird das Steuerventil 23 durch ein Signal geöffnet und die in die Injektordüse 17 strömende Druckluft bildet mit dem aus dem Auffangbehälter zufließenden körnigen Material, ein Gemisch, welches mit einem Druck, welcher verzugsweise in einem Bereich zwischen 4 und 8 bar liegt in den Hohlraum 8 geblasen wird. Der gelokkcrte Sandkern wird dadurch weiter zerkleinert und aus dem Hohlraum geblasen. Sandklumpen und Sandkörner verlassen das Werkstück durch die öffnungen 24 und werden von der Prallwand 12 abgefangen und auf das Sieb 13 geleitet. Der körnige Sand fällt durch das Sieb in den Auffangbehälter 11 und die Sandklumpen gelangen durch die Austrittsöffnung 14 auf eine weiter nicht dargestellte Abtranspörteinrichtung, mittels welcher sie z. B. einer Wiederaufbereitungsanlage zugeführt werden.

Der in den Auffangbehälter 11 fallende Korn-Sand wird wieder zur Herstellung des Gemisches zum Einblasen in das Werkstück verwendet.

Meist handelt es sich dabei um kunstharzgebundcnc Sande bzw. um Quarzsand.

Nach Ablauf einer eingestellten Zeit wird die Vibration beendet und die Druckluftzufuhr abgestellt. Beides kann gleichzeitig oder hintereinander erfolgen.

Neben der Reinigungswirkung entsteht mit diesem Verfahren gleichzeitig eine Strahlbehandlung an den Innenwänden des Hohlraumes wenn die Druckluftzufuhr etwas über die Reinigungszeit aufrechterhalten wird

Das Verfahren ist für alle Gußstücke mit Sandkerne enthaltende Hohlräume geeignet, insbesondere jedoch für Alurniniumgußstücke mit verzweigten Hohlräumen, wie z. B. Ansaugrohre, oder ähnliche Werkstücke. Gerade bei Aluminiumgußteilen kann das auch sonst übliche Ausbrenn-Verfahren zum Entfernen der Sandkerne nicht angewendet werden, da die hierbei entstehenden Temperaturen zu hoch sind.

Durch leichte Auswechslung der Auflagestützen und leichte Veränderung des Befestigungsortes der Zuleitung 19 an der Platte 6 ist die Haltevorrichtung 4 mit einfachen Mitteln auf unterschiedliche Werkstückformen umrüsvbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entleeren von Hohlräume aufweisenden Werkstücken, insbesondere zum Entleeren von Gußstücken, welche mit Kernsand gefüllte Hohlräume aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlräume ein Gemisch aus einem körnigen Stoff und einem gasförmigen Medium unter Druck zugeführt wird, wobei das Werkstück gleichzeitig einer Virbration ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium Druckluft ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der körnige Stoff Sand ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der körnige Stoff der aus den Hohlräumen entfernte Kernsand ist, welcher gesammelti'nd gesiebt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Entleeren gleichzeitig die Innenwand der Hohlräume strahlbehandelt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haltevorrichtung (4) für ein oder mehrere Werkstücke (5), mindestens eine Vibrationseinrichtyng (2) und mindestens eine Zuleitung (19) für die Zufuhr des Gemisches aus einem körnigen Sto^rf und einem gasförmigen Medium zu einer oder mehreren öffnungen (20) der Werkstückhohlräume (3) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (19; eine Injektor-Düse (17) aufweist, welche mit einer Leitung (18) für das gasförmige Medium und mit einer von einem Behälter (11) für den körnigen Stoff ausgehenden Rohrleitung (16) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter als ein unterhalb der Haltevorrichtung (4) angeordneter und mit einem Sieb (13) versehener Auffangbehälter (11) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (22) einen Frequenzregler und mindestens einen Zeitschalter aufweist, welche mit dem Antrieb der Vibrationseinrichtung (2) wirkverbunden sind und daß ein in der Leitung (18) angeordnetes Steuerventil (23) mit der Steuereinheit (22) wirkverbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (4) mit mindestens einer der Vibrationseinrichtungen (2) wirkverbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis iO, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationscinrichtung (2) eine Spannvorrichtung (3) aufweist.

12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zur Entleerung von Aluminiumgußteilen wie z. B. Ansaugrohre mit kunstharzgebundenem Sandkern.