DE4326180A1 - Schußkopf für eine Kernschießmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schußkopf für eine Kernschießma­ schine zum Schießen von Gießereikernen oder -formen, mit einer einlaßseitigen Öffnung zum wahlweisen Anschluß einer mit einem Auslaßorgan in den Schußkopf eintauchenden, den Füllstand vor­ gebenden Füllvorrichtung oder eines zur abdichtenden Druckluft­ beaufschlagung dienenden Spannkopfes und einer auslaßseitig an geordneten, Schußdüsen aufweisenden Schußplatte.

Kernschießmaschinen mit Schußköpfen der in Rede stehenden Art sind seit langem aus der Praxis bekannt. Lediglich beispielhaft wird hierzu auf die DE 41 28 952 C1 verwiesen.

Insbesondere im Rahmen einer automatischen Kernpaket-Fertigung sind die bekannten Schußköpfe der in Rede stehenden Art jedoch problematisch, da je nach zu schießendem Kern Schußgewichtsdif­ ferenzen zwischen 60 kg und 1 kg auftreten, wobei die Schuß­ köpfe in der Regel maximal 70 kg Kernsand aufnehmen können. Un­ geachtet der Größe des zu schießenden Kerns sind jedoch die Außenmaße der Schießköpfe insbesondere bei der automatischen Kernpaket-Fertigung vorgegeben, müssen nämlich die Schußköpfe in der Kernschießmaschine ungeachtet der zu schießenden Kerne austauschbar sein. Folglich befindet sich bei sehr kleinen zu schießenden Kernen ein erheblicher Vorrat an Sand und Bindemit­ tel im Inneren des Schußkopfes, wobei das geringe Schußgewicht einen nur geringen Durchsatz an Kernsand und Bindemittel verur­ sacht. Dieser geringe Durchsatz führt bei erheblichen Sandvor­ räten im Schußkopf und insbesondere aufgrund der innerhalb des Schußkopfes herrschenden Temperatur von etwa 35°C zu einer Al­ terung des mit dem Kernsand vermengten Bindemittels, so daß die bei sehr geringem Sanddurchsatz geschossenen Kerne oftmals keine hinreichende Festigkeit mehr aufweisen.

Des weiteren muß die zum Schießen erforderliche Druckluft durch den gesamten Sandvorrat innerhalb des Schußkopfes hindurchdrin­ gen, so daß bereits innerhalb des Schußkopfes eine doch ganz erhebliche Verdichtung statt findet, die das Schießen der Kerne erschwert, wenn nicht sogar bei Verklumpungen im Bereich vor den Düsen unmöglich macht.

Nun wurde in der DE 41 28 952 C1 bereits vorgeschlagen, das Problem des mit Druckluft zu durchdringenden Sandvorrats inner­ halb des Schußkopfes dahingehend zu lindern, daß eine Füllvor­ richtung bzw. ein in den Schußkopf eintauchendes Auslaßorgan der Füllvorrichtung unter Vorgabe einer bestimmten Füllhöhe füllt, wobei der Schußkopf lediglich partiell gefüllt wird. Des weiteren wird der eingefüllte Formsand mittels einer Verschluß klappe des Auslaßorgans mehr oder weniger glatt gestrichen, so daß der innerhalb des Schußkopf es befindliche Kernsand quasi gleichmäßig verteilt ist. Dennoch ist es auch hier erforder­ lich, bei sehr kleinen zu schießenden Kernen eine erhebliche Kernsandmenge einzufüllen, da beim Einfüllen lediglich einer geringen Menge an Kernsand nicht alle Schußdüsen mit hinrei­ chender Sandmenge versorgt wären. Beim vollständigen Füllen des Schußkopfes liegt auch nach Glattstreichen nach wie vor die zu­ vor genannte Alterungsproblematik einerseits und die Problema­ tik des Durchdringens mit Druckluft der gesamten im Schußkopf befindlichen Vorratsmenge an Kernsand vor, so daß auch hier die Gefahr ungewollter Vorverdichtungen innerhalb des Schußkopfes auftritt.

Nun hat die Anmelderin bereits selbst eine weitere Problemlö­ sung hinsichtlich der Gefahr einer innerhalb des Schußkopfes stattfindenden Vorverdichtung vorgeschlagen, nämlich durch die noch nicht veröffentlichte Patentanmeldung P 42 08 647.7-24. Hier wird zur Vermeidung einer ungewollten Vorverdichtung in­ nerhalb des Schußkopfes eine Einrichtung zur Verwirbelung bzw. gleichmäßigen Verteilung der aus der Luftzuführung in den Schußkopf strömenden Druckluft vorgesehen, wobei es sich hier um einen sogenannten Spaltfilter mit schlitzförmig ausgestalte­ ten Durchgängen handelt. Die Alterungsproblematik ist hier je­ doch nicht gelöst.

Auch eine Zusammenschau einerseits des aus der DE 41 28 952 C1 bekannten Standes der Technik betreffend eine Einfülleinrich­ tung und andererseits der mit der deutschen Patentanmeldung P 42 08 647.7-24 beanspruchten Verwirbelung der zum Schießen er­ forderlichen Druckluft mittels eines Spaltfilters vermag das insbesondere bei sehr kleinen zu schießenden Kernen auftretende Problem sowohl hinsichtlich der Alterung des Bindemittels in­ nerhalb des Schußkopfes als auch hinsichtlich einer ungewollten Vorverdichtung innerhalb des Schußkopfes allenfalls zu lindern, nicht jedoch zu lösen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schußkopf für eine Kernschießmaschine zum Schießen von Gießereikernen oder -formen anzugeben, der insbesondere auch zum Schießen sehr kleiner Kerne geeignet ist.

Der erfindungsgemäße Schußkopf löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist der in Rede stehende Schußkopf derart ausgebildet, daß innerhalb des Schußkopfes ein sich im wesentlichen von der Unterkante des ma­ ximal eingetauchten Auslaßorgans bzw. von dem durch das Auslaß­ organ definierten Füllstand bis zu den Schußdüsen erstreckendes Kernsandleitsystem ausgebildet ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, daß der in den Schußkopf zu füllende Kernsand nebst Bindemittel zunächst ein­ mal eine Mindestfüllhöhe erreichen muß, damit ein Einfüllen mit der beispielsweise aus der DE 41 28 952 C1 bekannten Einfüll­ einrichtung sowie ein anschließendes Glattstreichen des einge­ füllten Sandes überhaupt möglich ist. Damit nun die zum Schießen erforderliche Druckluft nicht durch eine große Menge an Kernsand hindurchdringen muß, ist in erfindungsgemäßer Weise innerhalb des Schußkopfes ein Kernsandleitsystem ausgebildet, welches sich im wesentlich von der Unterkante des maximal ein­ getauchten Auslaßorgans der Füllvorrichtung bzw. von dem durch das Auslaßorgang definierten Füllstand bis zu der Schußplatte bzw. den Schußdüsen erstreckt. Mit anderen Worten beginnt das Kernsandleitsystem bereits auf der Höhe der Sandoberfläche des eingefüllten Kernsandes bzw. knapp darunter, so daß sowohl der Kernsand als auch die zum Schießen erforderliche Druckluft durch das Kernsandleitsystem bereits zumindest weitgehend kana­ lisiert wird. Des weiteren ist hier von ganz besonderer Bedeu­ tung, daß das Kernsandleitsystem ein doch ganz erhebliches Vo­ lumen einnimmt, um das das Volumen des zum Schießen erforderli­ chen Kernsandes bei gleichbleibender Füllstandshöhe verringert ist. Bereits dies begünstigt das Schießen insbesondere kleiner Kerne ganz erheblich, wobei die Gefahr einer Alterung des Bin­ demittels einerseits und einer ungewollten Vorverdichtung auf­ grund mehrfacher Druckluftbeaufschlagung andererseits ganz er­ heblich verringert ist.

Hinsichtlich einer besonderen Ausgestaltung des Kernsandleitsy­ stems ist es von Vorteil, wenn dieses sich zu den Schußdüsen erstreckende, eine Zwangsführung für den Kernsand bildende Kanäle aufweist. Jeder dieser Kanäle könnte zu jeweils einer Schußdüse führen, wobei es je nach Geometrie des zu schießenden Kerns durchaus auch möglich ist, zwei oder mehrere nebeneinan­ der liegende Schußdüsen über einen Kanal sowohl mit Kernsand als auch mit Druckluft zu versorgen.

Im Konkreten könnten sich die Kanäle zu den Schußdüsen hin vor­ zugsweise trichterförmig verjüngen, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die Kanäle jeweils zu einer Schußdüse führen.

Hinsichtlich einer besonders wirkungsvollen Aufteilung des in den Schußkopf einzufüllenden Sandes und auch hinsichtlich einer beim Schießen erforderlichen, in etwa gleichmäßigen Luftvertei­ lung ist es von Vorteil, wenn die Wandungen der Kanäle auf der den Schußdüsen abgewandten Seite vorzugsweise keilförmig zusam­ menlaufen. Dieses Zusammenlaufen sorgt für eine Trennung des einzufüllenden Sandes und spaltet auch den in Richtung der Schußdüsen gerichteten Luftstrom in einzelne Teilströme auf.

Zur Vermeidung eines innerhalb des Schußkopfes bzw. durch das Kernsandleitsystem hervorgerufenen hohen Strömungswiderstandes einerseits hinsichtlich des Sandes und andererseits hinsicht­ lich der zum Schießen erforderlichen Druckluft ist es von wei­ terem Vorteil, wenn das Kernsandleitsystem bzw. dessen Wandun­ gen glatte Gleitflächen aufweisen, an denen der Kernsand und die Druckluft ungehindert vorbeiströmen kann. So könnten die Wandungen des Kernsandleitsystems beispielsweise mit einer be­ sonderen Gleitschicht beschichtet sein.

Hinsichtlich einer besonders stabilen Ausgestaltung des Kern­ sandleitsystems einerseits und hinsichtlich einer besonders einfachen Fertigung des "Innenlebens" des Schußkopfes anderer­ seits ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn die Bereiche zwischen den Wandungen aus Vollmaterial gebildet sind. Um das Volumen dieses Vollmaterials ist das zum Füllen mit Kernsand bereitstehende Volumen innerhalb des Schußkopfes verringert, so daß zum Schießen sehr kleiner Kerne ein Kernsandleitsystem mit großem Volumen und zum Schießen großer Kerne ein Kernsandleit­ system mit relativ geringem Volumen erforderlich ist. Jeden­ falls wird das in dem Bereich zwischen Schußplatte bzw. Schuß­ düsen und dem durch das Auslaßorgan der Füllvorrichtung vorge­ gebenen Füllstand zum Füllen mit Kernsand nebst Bindemittel zur Verfügung stehende Volumen durch das Kernsandleitsystem ganz erheblich reduziert, so daß sich der Durchsatz an Kernsand in diesem Bereich erhöht und es ausgeschlossen ist, daß Sand durch mehrfache Druckbeaufschlagung bereits innerhalb des Schußkopfes vorverdichtet wird.

In weiter vorteilhafter Weise könnten der Schußkopf und die Wandung bzw. Bereiche zwischen den Kanälen des Kernsandleitsy­ stems sowie die Kanäle selbst derart dimensioniert sein, daß die durch das Auslaßorgan bis zum Füllstand einbringbare Füll­ menge an Kernsand zum Schießen lediglich eines einzigen Kernes ausreicht. Durch diese Maßnahme wäre letztendlich gewährlei­ stet, daß eine Mehrfachbeaufschlagung des innerhalb des Schuß­ kopf es als quasi Reservoir befindlichen Kernsandes durch die zum Schießen erforderliche Druckluft ausgeschlossen ist. Der mit Druckluft beaufschlagte Kernsand wird vielmehr nahezu ins­ gesamt durch die Schußdüsen hindurchgeschossen, wobei stets eine Mindestreserve im Bereich vor den einzelnen Schußdüsen zu halten ist, damit nämlich bei ungleichmäßiger Füllung nicht etwa eine der Schußdüsen mit Kernsand unterversorgt ist. Schließlich könnte das Kernsandleitsystem zur Anpassung auf Füllmengendifferenzen bzw. Schußgewichtsdifferenzen zwischen 60 kg und 1 kg dienen, wobei bei gleichbleibenden Außenmaßen des Schußkopfes lediglich das "Innenleben", d. h. das Kernsandleit­ system nebst Anordnung der Schußdüsen, zu modifizieren ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er­ läuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.

In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbei­ spiel eines nach oben geöffneten Schußkopfes,

Fig. 2 in einer geschnittenen Seitenansicht, schematisch, den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie II-II und

Fig. 3 in einer geschnittenen Seitenansicht, schematisch, den Gegenstand aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Li­ nie III-III.

Die Figuren zeigen gemeinsam einen Schußkopf für eine in den Figuren nicht gezeigte Kernschießmaschine zum Schießen von Gießereikernen oder -formen. Der Schußkopf weist eine einlaß­ seitige Öffnung 1 zum wahlweisen Anschluß einer mit einem Aus­ laßorgan in den Schußkopf eintauchenden, den Füllstand vorge­ benden Füllvorrichtung oder eines zur abdichtenden Druckluftbe­ aufschlagung dienenden Spannkopfes auf, wobei zwischen dem Schußkopf und dem Spannkopf ein als Spaltfilter bezeichneter, zur Verwirbelung der Druckluft dienender Filter vorgesehen sein kann. Am auslaßseitigen Ende 2 ist eine Schußdüsen 3 aufwei­ sende Schußplatte 4 vorgesehen.

In erfindungsgemäßer Weise ist innerhalb des Schußkopfes ein sich im wesentlichen von der Unterkante des in den Figuren nicht gezeigten, maximal eingetauchten Auslaßorgans bzw. von dem durch das Auslaßorgan definierten Füllstand 5 bis zu den Schußdüsen 3 erstreckendes Kernsandleitsystem 6 ausgebildet, wobei dieses Kernsandleitsystem 6 das für den Kernsand zur Ver­ fügung stehende Volumen ganz erheblich verringert.

Dieses Kernsandleitsystem 6 weist sich zu den Schußdüsen 3 er­ streckende, eine Zwangsführung für den Kernsand bildende Kanäle 7 auf, wobei diese Kanäle 7 entweder zu einer einzigen Schuß­ düse 3 oder gleich zu mehreren Schußdüsen 3 führen können. Die Kanäle 7 verjüngen sich zu den Schußdüsen 3 zumindest in einer Richtung, so daß eine in etwa trichterförmige Wirkung auftritt. Auf der den Schußdüsen 3 abgewandten Seite laufen die Wandungen 8 der Kanäle 7 keilförmig zusammen, so daß eine Aufteilung ei­ nerseits des einzufüllenden Kernsandes und andererseits der zum Schießen erforderlichen Druckluft - zwangsweise - stattfindet.

Eine Verringerung des Strömungswiderstandes wird dadurch er­ reicht, daß die Wandungen 8 glatte Gleitflächen aufweisen, die entweder poliert sein können oder mit einer besonderen Gleit­ schicht versehen sind.

In den Figuren ist des weiteren angedeutet, daß die Bereiche zwischen den Wandungen 8 aus Vollmaterial bestehen. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel ist von ganz besonderer Be­ deutung, daß der Schußkopf und die Wandungen 8 bzw. Bereiche zwischen den Kanälen 7 sowie die Kanäle 7 selbst derart dimen­ sioniert sind, daß die durch das in den Figuren nicht gezeigte Auslaßorgan bis zum Füllstand 5 einbringbare Füllmenge an Kern­ sand zum Schießen eines Kerns ausreicht, wobei stets ein gewis­ ser Sandüberschuß vorzusehen ist, mit nämlich eine der Schuß­ düsen 3 bei ungleichmäßigem Befüllen nicht etwa mit Sand unter­ versorgt ist.

Schließlich dient das im erfindungsgemäßen Schußkopf vorgese­ hene Kernsandleitsystem 6 zur Anpassung auf Füllmengendifferen­ zen bzw. Schußgewichtsdifferenzen zwischen etwa 60 kg und 1 kg, so daß bei gleichen Außenabmessungen des Schußkopfes sowohl sehr große und schwere als auch kleine Kerne geschossen werden können.

Abschließend sei hervorgehoben, daß das voranstehend lediglich beispielhaft erläuterte Ausführungsbeispiel die erfindungsge­ mäße Lehre lediglich erläutert, jedoch nicht auf das Ausfüh­ rungsbeispiel einschränkt.

Claims (9)

1. Schußkopf für eine Kernschießmaschine zum Schießen von Gießereikernen oder -formen, mit einer einlaßseitigen Öffnung (1) zum wahlweisen Anschluß einer mit einem Auslaßorgan in den Schußkopf eintauchenden, den Füllstand (5) vorgebenden Füllvor­ richtung oder eines zur abdichtenden Druckluftbeaufschlagung dienenden Spannkopfes und einer auslaßseitig angeordneten, Schußdüsen (3) aufweisenden Schußplatte (4), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schußkopf es ein sich im wesentlichen von der Unterkante des ma­ ximal eingetauchten Auslaßorgans bzw. von dem durch das Auslaß­ organ definierten Füllstand (5) bis zu den Schußdüsen (3) er­ streckendes Kernsandleitsystem (6) ausgebildet ist.

2. Schußkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernsandleitsystem (6) sich zu den Schußdüsen (3) erstreckende, eine Zwangsführung für den Kernsand bildende Kanäle (7) auf­ weist.

3. Schußkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Kanal (7) zu mindestens einer Schußdüse (3) führt.

4. Schußkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kanäle (7) zu den Schußdüsen (3) hin vorzugsweise trichterförmig verjüngen.

5. Schußkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandungen (8) der Kanäle (7) auf der den Schußdüsen (3) abgewandten Seite vorzugsweise keilförmig zusam­ menlaufen.

6. Schußkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kernsandleitsystem (6) bzw. dessen Wan­ dungen (8) glatte Gleitflächen aufweisen.

7. Schußkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche zwischen den Wandungen (8) aus Vollmaterial gebildet ist.

8. Schußkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schußkopf und die Wandungen (8) bzw. Be­ reiche zwischen den Kanälen (7) sowie die Kanäle (7) derart di­ mensioniert sind, daß die durch das Auslaßorgan bis zum Füll­ stand (5) einbringbare Füllmenge an Kernsand zum Schießen eines Kerns ausreicht.

9. Schußkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernsandleitsystem (6) zur Anpassung auf Füllmengendifferenzen bzw. Schußgewichtsdifferenzen zwischen 60 kg und 1 kg dient.