DE3322567C2

DE3322567C2 - Einrichtung zum Entgraten von als Gießerei-Kerne oder dergleichen ausgebildeten Werkstücken

Info

Publication number: DE3322567C2
Application number: DE3322567A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4020 Mettmann Wehrmann
Original assignee: Georg Fischer 4020 Mettmann De GmbH
Current assignee: Georg Fischer 4020 Mettmann De GmbH
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3322567A1; CH664711A5; FR2548940B1; FR2548940A1; JPS6068132A; GB2145644B; GB8415482D0; SE8403284L; GB2145644A; IT1213180B; SE460886B; SE8403284D0; US4590636A; IT8421484A0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vibrationseinrichtung zum Entgraten von als Gießerei-Kernen oder dergleichen ausgebildeten Werkstücken (14) und schlägt zur optimalen Vereinfachung der Bauform bei für die Kerne schonender Arbeitsweise vor, daß vibrierende Stoßflächen vorgesehen sind, welche das Werkstück (14) mit Spiel fassen und welche in matrizenähnliche Eingriffsstellung zum Werkstück treten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entgraten von als Gießerei-Kerne oder dergleichen ausgebildeten Werkstücken gemäß Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.

Bei den bekannten Lösungen dieser Art (DE-AS 10 367) erfolgt der matrizenähnliche Eingriff zwischen Werkstück und Werkzeug formpassend entsprechend der Soll-Form des Werkstückes. Der über diese Soll-Form entsprechende Grat wird beim Durchschieben des Werkstückes durch die Matrizenöffnung von den eingangssseitigen öffnungs kanten abgestoßen bzw. bei einer abgewandelten Ausführungsform von sich drehenden Schleifflächen abgeschliffen. Die dafür notwendige absolute Formpassung zwischen Werkstück und Werkzeug ist nachteilig Schon ein geringer Verschleiß führt zu Fehlstücken. Für die Beartbeitung bruchempfindlicher Gießerei-Kerne scheidet dieser Entgratungsweg wegen der erheblichen Bruchgefahr aus. Auch ist dieser Weg für den Einsatz in der Großserienfertigung nicht tragbar; bei Verwendung mehrerer Kernbüchsen, wie es bei der Großserienfertigung üblich ist, sind die Konturen infolge Fertigungstoleranzen und Verschleiß nicht völlig gleich und bewegen sich innerhalb der für das Gußteil zulässigen Toleranz. Der Kerngrat muß jedoch an allen Kernen so entfernt sein, daß er bei der magnetischen Rißprüfung nicht zum Ausschuß des Gußstückes führt; andererseits darf bei etwas dickeren Kernen der Kern beim Entgraten nicht beschädigt werden. Diese Bedingungen ließen sich bei der bekannten Version praktisch nur erfüllen dadurch, daß für jede Kernbüchse separate Entgratungsvorrichtungen erforderlich wären.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Einrichtung so auszugestalten, unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile bei mindestens gleich einfacher Bauform der Vorrichtung zu erreichen, daß ein besonders kurzfristiges und fehlerfreies Entgraten auch empfindlicher Gießerei-Kerne oder dergleichen über lange Gebrauchszeiten möglich ist

Dies ist erreicht durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen heraus.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Vibrationseinrichtung zum Entgraten von als Gießerei-Kerne oder dergleichen ausgebildeten Werkstücken von hohem Gebrauchwert angegeben. Die Vorrichtung arbeitet mit Stoßflächen, welche den überstehenden Grat zufolge der Vibrationsbewegung und des vorhandenen Spieles »abhämmern«. Es wird also nicht mit formpassenden Stoßkanten gearbeitet bzw. auch nicht mit schleifenden Flächen. Dies bewirkt eine stets fehlerfreie Entgratung bei geringstem Verschleiß des Werkzeuges, kurzen Emgratungszeiten und der Möglichkeit, auch äußerst bruchempfindliche Gießerei-Kerne oder dergleichen zu entgraten. Die Werkstücke lassen sich schnell und gegebenfalls mechanisch -schon wegen des vorhandenen Spieles- leicht in die matrizenähnliche Eingriffstellung zum Werkzeug bringen derart, daß dann der Grat auf Höhe der Stoßflächen liegt. Wie gefunden wurde, erfolgt eine einwandfreie Rundum-Entfernung des Grates. Seine Substanz bröckelt ab. Die Stoßflächen sind dabei entsprechend dem Material der Werkstücke beschaffen und unterliegen schon wegen ihres Flächenangriffes einem minimalen Verschleiß, so daß über eine lange Gebrauchsdauer einwandfreie Entgratungen vorgenommen werden können. Die Entgratung behält ihre einwandfreie Qualität bei auch ungeachtet etwaiger in der Serienproduktion unvermeidlicher Toleranzen der einzelnen Werkstücke untereinander, insbesondere einzelner in Verwendung verschiedener Kernbüchsen gefertigter Werkstücke sonst gleicher Formgebung. Die Einsparungen sind besonders groß bei schwierigen, sonst nur von Hand zu putzenden Gießerei-Kernen mit springenden Teilungsgraten. Die erfindungsgmäße Einrichtung läßt sich auch zum Entgraten von Werkstücken in der Kunststoffteilfertigung einsetzen; gleichermaßen zum Entgraten von Porzellanwerkstücken.

Es ist an sich bereits Gegenstand der älteren OS 23 01284, eine Vibrationseinrichtung zum Entgraten von geschossenen Gießerei-Kernen einzusetzen. Dies geschieht aber dann in der Weise, daß die Gießerei-Kerne zusammen mit einem Schleifkörpermedium in einem Ringvibrator auf einer wendeiförmigen Bahn umgewälzt werden. Es liegt also keine Einzel-Entgratung der Werkstücke vor, sondern der Durchlauf derselben in einem bewegten Haufwerk von Schleifkörpern. Die Zuverlässigkeit der Gratabtragung ist unzureichend, insbesondere bei verwickelten Formen der Gießerei-Kerne. Die Zerstörungsgefahr für bruchempfindliche Gießerei-Kerne ist erheblich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Vibrationsbewegung quer und/oder längs zum Grat des Werkstückes

erfolgt Man wird die diesbezüglichen Einzelbewegungen oder die überlagerte Bewegung in günstiger Anpassung an die Ausrichtung des Grates, die exponierte Lage desselben und/oder die Stabilität des Werkstückes und der angestrebten bzw. möglichen Leistungsfähig- s keit der Einrichtung anpassen. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich das Spiel zwischen Stoßflächen und Werkstück in Abhängigkeit von der Massenträgheit des zu entgratenden Kernes ändert, erreichbar gegebenenfalls dadurch, daß die Amplitude der Vibrationsschwingungen verändert wird. Es Kann dadurch eine Anpassung in der Gleichmäßigkeit an die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke erreicht werden. Zur Fesselung des Werkstückes in der matrizenählichen Eingriffsstellung genügt es in vielen Fällen, daß entsprechend dem Vorschlag der Erfindung unter der vibrierenden Werkzeugplatte Böckchen zur Auflage des Werkstükk?s vorgesehen sind. Die Arbeitsschritte zur Entgratung des Werkstückes bestehen dann im wesentlichen nur noch darin, das Werkstück zu erfassen, es in die matrizenähnliche Eingriffsstellung zur Platte zu bringen und es nach der angepaßten Bearbeitungszeit wieder herauszunehmen. Bei aus Quarzsand und Bindemittel bestehenden Gießerei-Kernen empfiehlt es sich dabei gemäß der Erfindung zwecks Erzielung einer großen Lebensdauer, die Stoßflächen durch eine Härtung verschleißmindernd auszugestalten. Bei empfindlichen Werkstücken kann in umgekerhrter Ausrichtung das Material des Werkzeuges sogar komprimierbar gestaltet sein. Der Komprimierungswiderstand ist dabei in geeigneter Weise abzustimmen auf die von den Stobflächen gegen den überstehenden Grat aufzubringenden Aufprall. Schließlich erweist es sich gemäß der Erfindung noch von Vorteil, wenn das Werkzeug der Vibrationseinrichtung auswechselbar zugeordnet ist Ein und dieselbe Vibrationseinrichtung kann dann unterschiedliche Werkzeuge aufnehmen je in Anpassung an die Form des Gießerei-Kernes oder dergleichen.

Nachstehen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der F i g. 1 — 8 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Vibrationseinrichtung zum Entgraten von Gießerei-Kernen,

F i g. 2 eine Ansicht eines zu entgratenden Gießerei-Kerns,

F i g. 3 eine teilweise Ansicht dieses Kerns, in Pfeilrichtung III gesehen,

Fig.4 eine Draufsicht auf das den in Fig.2 und 3 dargestellten Gießerei-Kern aufnehmende Werkzeug,

F i g. 5 den Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 eine Draufsicht auf einen abgewandelten Gießerei-Kern, welcher quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Durchbrechungen besitzt in die das !strichpunktiert dargestellte Werkzeug eingreift,

Fig. 7 den Schnitt nach der Linie VII-VIl in Fig. 6 und

F i g. 8 eine der F i g. 7 entsprechende Darstellung, wobei der Grat entfernt ist.

Die Vibrationseinrichtung besitzt eine Grundplatte 1. Von den Eckbereichen derselben gehen aufwärts gerichtete, einen Grundrahmen bildende Säulen 2 aus, die unter Vermittlung von Federelementen 3 eine Zwischenplatte 4 tragen. Letztere dient zur Halterung eines Schwingungserregers 5. Fluchtend zu den Säulen 2 sind an der Ζν,-ischenplatte 4 weitere, einen Schwingrahmen bildende Säulen 6 vorgesehen, die an ihren freien Stirnenden eine Vibrations-Tischplatte 7 aufnehmen. An ihrer Unterseite ist ein Schwingungserreger 8 befestigt. Die Schwingungserreger 5, 8 tragen dazu bei, dEiß die Vibrations-Tischplatte 7 sowohl Horizontal- als auch Vertikalschwingungen unterworfen ist Die Schwingungsamplituden liegt im Bereich von 0,5—2 mm.

Die Vibrations-Tischplatte 7 trägt auf ihrer Oberseite eine Aufspannplatte 9, parallel zu welcher sich eine ein Weikzeug 10 bildende Platte erstreckt Zur Abstandshalterung zwischen diesen beiden Platten 9, 10 dienen Stehbolzen 11, in welche Schrauben 12 eingreifen.

Das plattenförmige Werkzeug 10 dient zur Entgratung von als Gießerei-Kerne ausgebildeten Werkstücke 13.

In F i g. 2 und 3 ist ein Gießerei-Kern 14 im Detail dargestellt Dieser weist nach seiner Formgebung in seiner Läiigsmittelebene die Mantelfläche überragende Grate 15 auf, die, wenn sie nicht entfernt werden, nach dem Gießen der Gußstücke zu Gußfehlern führen.

Zwecks Beseitigung der Grate 15 besitzt das Werkzeug 10 eine Aussparung 16, welche der Kontur des Kernes 14 auf seiner Teilungsebene entspricht F i g. 4 veranschaulicht mit strichpunktierten Linien, daß die Kontur des Werkstücks 14 etwas kleiner ist als die Aussparung 16. Das bedeutet daß ein Spiel zwischen Aussparung 16 und Gießerei-Kern 14 vorliegt. Die Aussparung 16 formt Stoßflächen a, b, c, d, e, f,g, Λ, i, k, /und m, welche Stoßflächen rings um das Werkstück 14 verlaufen und auf Höhe des Grates 15 liegen. Das Spiel χ zwischen den Stoßflächen mit dem Werkstück 14 ändert sich in Abhängigkeit der Massenträgheit des zu entgratenden Werkstückes.

Das Werkstück bewegt sich infolge seiner Trägheit nicht synchron mit der Matrizenschwingung.

Unterhalb des plattenförmigen Werkzeugs 10 sind unter der Aufsspannplatte 9 Böckchen 117, 18 und 19 angebracht. Dieselben bestehen aus Hartgummi und haben die Aufgabe, das in die Aussparung 16 eingelegte Werkstück 14 so abzustützten, daß dessen Grat 15 auf Höhe der Ausparung 16 liegt.

Die Stoßflächen sind hartverchromt oder hartvernikkelt Sie können jedoch auch mit Diamanten oder auf andere Art verschleißhemmend beschichtet sein. Bei empfindlichen Werkstücken empfiehlt es sich, komprimierbare Materialien für die Stoßflächen zu verwenden. Abhängig ist die Beschaffenheit der Stoßflächen jedoch von dem zu bearbeitenden Werkstück.

Um das Einführen des Werkstücks 14 in die Aussparung 16 zu erleichtern, sind randseitig der Aussparung 16 oberhalb des Werkzeugs 10 blockartige Einführhilfen 20 befestigt. Die weisen in Richtung der Aussparung liegende Einführschrägen 21 auf.

Das Entgraten von Werkstücken, insbesondere Gießerei-Kernen 13, 14, geschieht in der Weise, daß die Schwingungserreger 5,8 in Betrieb gesetzt werden. Dadurch werden auf die Vibrations-Tischplatte 7 und damit das Werkzeug 10 horizontale und vertikale Schwingungen von 750 bis 3600 Herz übertragen bei einer Amplitude von 0,5—2 mm. Es handelt sich also um überlagerte Vibrationsschwingungen, wobei die eine Schwingung;komponente in Eintauchrichtung des Werkstücks verläuft. Nun kann das Werkstück -also der Gießerei-Kern· in die Aussparung 16 eingeführt und auf die Böckchen 17, 18, 19 abgesenkt werden. Bedingt durch die Vibrationsschwingungen beaufschlagen die Stoßflächen ständig die Grate 15. Zufolge Trägheit und Mitsjhleppen des Werkstücks findet ein ständiges Beaufschlagen desselben auf Höhe der Entgratungsstelle statt, wobei der Grat 15 abgeklopft wird und demnach abbröckelt Dieser Vorgang geschieht sehr kurzfristig, so daß unmittelbar nach dem Hineinlegen des Werk-

Stücks 14 dieses wieder herausgenommen werden kann. Die entsprechende Abstimmung von Spiel χ und in Richtung des Spiels weisende Amplitude der Vibrationsschwingung führt zu einer gleichmäßigen ringsherum verlaufenden Entgratung des Werkstücks auf Höhe seiner Längsmittelebene.

Die Fig.6—8 veranschaulichen ein als Gießerei-Kern ausgebildetes Werkstück 22, bei welchem die zu entfernenden Grate 23 im Bereich von Durchbrechungen 24 vorliegen. Hier ist das manuelle Entgraten besonders schwierig.

Zwecks Entgraten auf der Vibrationseinrichtung gehen von der Aufspannplatte 9 aufwärts gerichtet Finger 25 aus, die dem Querschnitt der Durchbrechungen 24 angepaßi sind und die das Werkzeug darstellen. Ferner ϊ5 ist die Aufspannplatte 9 mit Böckchen 26 bestückt, auf welche der untere Stirnrand 22' des Werkstücks 22 aufsetzt.

Zum Entgraten des Gießerei-Kernes 22 wird dieser mit seinen Durchbrechungen 24 in fluchtende Ausrichtung zu den Werkzeug-Fingern 25 gebracht. Er kann dann abgesenkt werden, wobei die Absenkbewegung durch die Böckchen 26 begrenzt wird. Zufolge der auf das Werkzeug 25 ausgeübten Vibrationsschwingungen wird der Grat 23 abgeklopft, so daß nach Entnehmen des Werkstücks 22 der Grat vollständig beseitigt ist, vergl. F i g. 8. Es liegt auch bei dieser Version ein matrizenähnlicher Eingriff zwischen Werkzeug 25 und Werkstück 22 vor. Ferner ist das Spiel zwischen den Stoßflächen der Werkzeug-Finger 25 und dem Werkstück 22 der in Richtung des Spiels weisenden Amplitude der Vibrationsschwingung angepaßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Entgraten von als Gießerei-Kernen oder dergleichen ausgebildeten Werkstükken, mittels eines den Grat abstoßenden Werkzeuges, zu welchem das Werkstück mindestens im Bereich der Entgratungsstelle in matrizenähnlichen Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10) mit relativ zum Werkstück (13, 14, 22) vibrierenden, das Werkstück (13, 14, 22) mit Spiel umfassenden Stoßflächen (a bis m) ausgestattet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsbewegung quer und/ is oder längs zum Grat des Werkstückes erfolgt

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Spiel (x) zwischen den Stoßflächen (a—m) und Werkstück in Abhängigkeit der Massenträgheit des zu entgratenden Kernes ändert.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Vibrationsschwingungen veränderbar ist

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Werkzeug (10) von einer vibrierenden Platte gebildet ist unterhalb welcher Böckchen (17,18,19) zur Auflage des Werkstücks (14) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Stoßflächen (a—m) des Werkzeuges durch Hartverchromen, Hartvernikkeln oder dergleichen verschleißmindernd beschichtet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Werkzeugs komprimierbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10) der Vibrationseinrichtung auswechselbar zugeordnet ist.

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