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Verfahren zum Entfernen von Gußstücken aus mit Sand ausgekleideten
Schleudergußformen Im Schleudergußverfahren finden mit großem Erfolg mit Sand ausgekleidete
Formkasten Verwendung. Hierbei macht es Schwierigkeiten, das fertige Gußstück aus
der Form ohne Zeitverlust und ohne Beschädigung des Gußstückes oder der Form zu
entfernen.
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Bisher erfolgt die Trennung des Gußstükkes von der Form dadurch, daß
die Form heftigen Erschütterungen oder Stößen ausgesetzt wird. Unter dieser Behandlung
leiden der Formkasten und zuweilen das Gußstück selbst; das Verfahren ist zeitraubend,
so daß sich das Gußstück in der Form weitgehend abkühlt. Unter dem Einfluß der abgegebenen
Hitze leidet die Güte des Sandes.
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Alle diese \ achteile vermeidet das erfindungsgemäße Verfahren. Es
bedient sich hierbei eines zur Entfernung des Sandkernes aus Gußstücken bekannten
Gedankens und besteht darin, daß der Sandmantel fortschreitend von einem Ende der
Form gegen das andere durch ein zwischen Gußstück und Form hindurchgeführtes bohrerartiges
Werkzeug zerbröckelt wird. , " Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
kennzeichnet sich dadurch, daß ein oder mehrere aus einem hohlzvlindrischen Körper
mit sägeartigen Schneidzähnen sowie zweckmäßig mit Durchbrechungen für den Sandablauf
versehene Werkzeuge auf einer gegen die Waagerechte geneigten Bahn gegenüber einer
gleichen Zahl von Gußformen axial verschiebbar angeordnet sind, :derart, daß die
Werkzeuge zwischen Form und Gußstücken hindurchbewegt werden können.
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Die beiliegenden Abbildungen erläutern das Verfahren und zeigen beispielsweise
Vorrichtungen zu seiner Durchführung, und zwar Abb. r eine erfindungsgemäße Vorrichtung
im Aufriß, Abb. 2 eine Draufsicht auf Abb. i, Abb.3 einen teilweisen Axialschnitt
zu Ali,h. i in vergrößertem Maßstab, Abb. -. eine Teilansicht des Werkzeuges in
vergrößertem Maßstab, Abb. 5 einen Querschnitt zu Abb. q., Abb.6 eine andere Ausführungsform
im Aufriß gemäß Abb. i, Abb.7 den -teilweisen Querschnitt einer anderen Ausführungsform
des Werkzeuges in vergrößertem Maßstab.
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Die Vorrichtung gemäß den Abb. i und 2 besteht aus einem Gerüstrahmen
i, welcher eine geneigte Bahn 2 trägt. Auf letzterer ist ein Wagen 3 geführt, welcher
der Aufnahme einer Vielzahl von Schneid- oder Bohrwerkzeugen dient. Wagen 3 läuft
auf Rädern q.; der Antrieb des Wagens geschieht durch eine später zu beschreibende
Einrichtung.
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Jedes Werkzeug setzt sich zusammen aus einem Bohrer 5, einem Antriebsmotor
6 und einem -zwischengeschalteten Getriebe 7, welches die Drehzahl .des Motors heruntersetzt.
Die Getriebe 7 sind in Gehäusen gelagert, welche auf dem Wagen 3 befestigt sind.
Die Motoren 6 besitzen eine Drehzahl von etwa 9oo Umdrehungen in der Minute; diese
Geschwindigkeit
wird durch die Getriebe 7 auf etwa 5o Umdrehungen
in der Minute verringert.
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Die Bohrer bestehen aus Hohlzylindern, welche mit einer Vielzahl von
dem Austritt des Sandes dienenden Längsschlitzen 8 versehen sind. An den vorderen
Enden der Hohlzylinder sind die eigentlichen, nach Art einer Säge mit Zähnen io
versehenen Schneidwerkzeuge 9 beliebig befestigt, z. B. angeschweißt. Die Durchmesser
der Bohrer 5 liegen zwischen dem inneren Durchmesser des Formkastens und dem äußeren
Durchmesser der Gußstücke.
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An dem oberen Ende der geneigten Bahn 2 ist eine Brücke
13 angelenkt, derart, daß sie aus der waagerechten Lage in die der Bahn 2
entsprechende geneigte Lage geschwenkt und wieder zurückgeführt werden kann. In
waagerechter Lage stützt sich Brücke 13 auf ein durch Rahmen i getragenes Widerlager
14. Auf Brücke 13 sind die die Gußstücke i i enthaltenden Formkasten, deren Anzahl
derjenigen der Bohrwerkzeuge entspricht, gelagert derart, daß bei geneigter Stellung
der Brücke (Abb. i ausgezogen) je ein Formkasten im Arbeitsweg eines Bohrers liegt.
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Zu beiden Seiten der Brücke 13 sind Führungen 15 angeordnet,
welche die Brücke in waagerechter Lage gegen seitliche Veränderungen sichern. Die
Schwenkachse der Brücke ist mit 16 bezeichnet. -Bei waagerechter Lage der Brücke
13 werden die Formkasten durch Schienen 17 ,getragen, welche zwischen Paaren
von Schienen ig lose auf feststehenden Trägern 2o aufliegen (Abb. 2). Zu beiden
Seiten der Brücke sind Schienen 21 angeordnet, welche der Zuführung der Formkasten
auf die Brücke von der einen Seite und der Abführung von der Brückenach der entgegengesetzten
Seite dienen. Die Schienen 17 und 2i befinden sich in gleicher Höhe, solange Brücke
13 waagerecht liegt. Letztere ist mit Aussparungen 22 versehen, welche mit
den Schienen 17 in Wechselwirkung stehen, derart, daß die Brücke beim Hochsch-,venken
die Formkasten erfaßt, bevor sie die Schienen 17 von den Trägern 2o durch
Eingriff in die Nuten 22 abhebt. Bei Rückbewegung der Brücke in die waagerechte
Lage stützen sich daher die Schienen 17 auf die Träger i auf, bevor Brücke
13 die waagerechte Lage einnimmt, so daß die Formkasten von der Brücke abgehoben
und in der Höhe der Laufschienen 21 festgehalten werden. Die Brücke ist mit Lagersitzen
für die Aufnahme der Formkasten versehen, so daß diese nicht aus der Arbeitsstellung
.rollen können.
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Im Anschluß an Brücke 13 sind in rückwärtiger Verlängerung Schienen
23 angeordnet, welche zur- Aufnahme der den Formleasten entnommenen Gußstücke dienen.
Letztere werden auf den Schienen 23 zwecks Abkühlung nach einem geeigneten Ort befördert.
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Das obere Ende der Bahn 2 ist durch eine Kappe 24 überdacht, welche
Führungen 25 für die Bohrer trägt. Die Führungen stehen in losem Eingriff mit den
Bohrern und dienen dazu, letztere vor ihrem Eintritt in die Form zu zentrieren.
Nach .dem Eintritt in die Form ist eine Führung der Bohrer nicht mehr notwendig.
Kappe 24 bildet den oberen Teil eines Behälters 27, welcher zur Aufnahme des Sandes
dient.
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Der Antrieb der Brücke erfolgt gemäß vorliegender Ausführungsform
1 auf hydraulischem Wege. Zu diesem Zweck ist ein Druckzylinder 33 angeordnet, welcher
durch ein Rohr 34 mit Druckflüssigkeit, z. B. Wasser, gespeist wird. Die Zufuhr
der Druckflüssigkeit ist durch einen Hahn 35 regelbar. An -dem Zylinder ist mit
einem Ende ein Seil 36 befestigt, welches über eine durch den Kolben 38 des Zylinders
33 getragene Rolle 37 sowie über Rollen 39 und 40 geführt und mit seinem freien
Ende an Brücke 13 befestigt ist. Natürlich kann bei Bedarf auch eine Vielzahl von
Druckzylindern vorgesehen sein.
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Der Antrieb des die Bohrwerkzeuge tragenden Wagens 3 geschieht in
ähnlicher Weise durch einen Druckzylinder 44, welcher über ein Rohr 45 mit Druckflüssigkeit
versorgt wird. Ein Seil 4:2 ist mit einem Ende an dem Zylinder 44 befestigt und
über eine durch den Kolben 41 des letzteren getragene Rolle 47 sowie über Laufrollen
43, 46 und 48 geführt und mit Wagen 3 verbunden.
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Die Rückbewegung der Brücke 13 in die waagerechte Lage sowie die Rückführung
des Wagens 3 und damit .der Bohrwerkzeuge in die uniere Totpunktlage erfolgen unter
dem Einfluß des Eigengewichtes dieser Vorrichtungen.
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Gußstücke mit glockenförmigen Enden können nicht ohne weiteres in
der vorbeschriebenen Weise aus der Form entfernt werden, da der Bohrer bei :seiner
Bewegung längs .des Gußstückes gegen dessen glockenförmige Erweiterung treffen würde.
Beschädigung des Werkzeuges oder .des Gußstückes wären die notwendigen Folgen. Um
dies zu vermeiden, ist gemäß Abb.3 Bohrer 5 mit einem Querstab 5o ausgerüstet, dessen
Enden mit der Manteloberfläche .des Bohrers abschneiden. Querstab 5o trifft bei
fortschreitender Bewegung des Bohrers in der Pfeilrichtung gemäß Abb. 3 gegen :das
Gußstück und- schiebt es mit dem glockenförmigen Ende aus der Form (Abb.3 punktiert),
so daß der glockenförmige Ansatz dem Bohrer nicht mehr im Wege liegt.
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m die Formen während des Bohrvorganges gegen axiale Verschiebung unter dem Einfluß
der Bohrer zu sichern, sind sie mit Ringflanschen 52 versehen, welche sich gegen
ein auf Brücke 13 befestigtes Wi.derlager 51 abstützen.
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Die Wirkungsweise der bisher -beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Eine der Zahl der Schneidwerkzeuge entsprechende Anzahl von Formen wird über die
Schienen 21 auf Brücke 13 gerollt, solange letztere die waagerechte Lage
einnimmt. Wagen 3, der die Schneidwerkzeuge trägt, befindet sich zunächst in der
unteren Totpunktlage. Anschließend wird Brücke 13 aus der in Abb. i gestrichelt
angedeuteten in die geneigte, ausgezogen dargestellte Stellung geschwenkt: hierauf
wird Zylinder 44 mit Druckflüssigkeit gefüllt und Wagen 3 samt den Bohrwerkzeugen
längs der geneigten Bahn 2 nach oben gezogen, wobei die durch Elektromotoren 6 angetriebenen
Bohrer 5 entsprechend dem Vorschub des Wagens 3 fortschreitend die Sandauskleidungen
der Formen zerbröckeln. Gegen das Ende des Vorschubes treffen die Stifte 5o gegen
die Gußstücke i i derart, daß diese den restlichen Weg des- Wagens 3 bzw. der Bohrwerkzeuge
mitmachen und aus den Formen geschoben werden.
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Der durch die Bohrer losgelöste Sand läuft infolge seines Eigengewichtes
nach unten ab. Der Teil des Sandes., der in das Innere der Hohlzylinder 5 gelangt,
findet seinen Austritt durch die Öffnungen B.
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:Nach Beendigung des Vorschubes des Wagens 3, d. h. nach. Beendigung
des -Bohrvorganges, läuft Wagen 3 nach entsprechender Umsteuerung des Druckzylinders
44 infolge seines Eigenge«@ichtes der auf ihm gelagerten Bohrwerkzeuge in die untere
Totpunktlage zurück, desgleichen geht Brücke 13 infolge ihres Gewichtes und des
Gewichtes der Formen in die waagerechte Lage über. Die Gußstücke werden sodann auf
die Schienen 23 gezogen. während die Formen auf den Schienen 21 nach der entgegengesetzten
Seite abgerollt werden.
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Da die Entfernung der Gußstücke aus den Formen nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren außerordentlich rasch vor sich geht, wird der Sand wesentlich weniger
erhitzt, als dies bei den bekannten Verfahren zur Befreiung der Gußstücke aus den
Formen der Fall ist. Infolgedessen werden auch die Formkasten selbst verhältnismäßig
wenig durch Hitze beansprucht, so daß sie sofort nach Entleerung wieder Verwendung
finden können. Es kann daher mit einer Mindestzahl von Formen eine Höchstzahl von
Gußstücken in der Zeiteinheit hergestellt werden. In Abb. 6 ist eine andere Art
des Antriebes des die Bohrwerkzeuge tragenden Wagens wiedergegeben. Die Anordnung
des Rahmens 51" der geneigten Bahn 52" und des auf dieser laufenden Wagens 53 ist
die nämliche wie gemäß Abb. i. Ebenso entsprechen die Schneidwerkzeuge 55 den Bohrern
5 der Abb. i. Der Antrieb des Wagens geschieht durch ein Gegengewicht 56, welches
durch ein Seil 57 mit `Vagen 53 verbunden ist. Seil 57 läuft über eine Rolle 58.
Die Gewichte sind so abgeglichen, daß die Bohrwerkzeuge in Tätigkeit treten, wenn
der Wagen dem Einfluß der Gewichte überlassen wird. Die Rückführung des Wagens in
die untere Totpunktlage erfolgt durch Vermittlung eines Seiles 59 durch einen Druckzylinder
44,Seil 59 läuft über Rollen 6o, 61 und 62, deren letztere durch den Kolben 63 des
Druckzylinders getragen ist.
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Diese Art .des <Antriebes gewährleistet eine selbsttätige Vorschubregelung
des Wagens 53. Die Vorschubgeschwindigkeit ist abhängig von dem Widerstand, welchen
die Bohrwerkzeuge finden. Ist der Widerstand sehr groß, so ist die Vorschubgeschwindigkeit
,der Schneidwerkzeuge klein; nimmt der Widerstand ab, so vergrößert sich :die Vorschubgeschwindigkeit
in entsprechender Weise.
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In Abb. 7 ist eine besondere Ausführungsform eines Bohrers wiedergegeben.
Hierbei trägt Zylinder 70, welcher dem Zylinder 5 der Abb. i entspricht, einen Ansatz
71, welcher über den Durchmesser des Zylinders 70 hinaus eine Erweiterung 72 besitzt
und den eigentlichen Bohrer 73 trägt. Die Ausbildung des letzteren ist im wesentlichen
dieselbe wie die des Bohrers 9 gemäß Abb. ¢. Bohrer 73 ist mit schlitzartigen Durcbbrechungen
74 für den Austritt des Sandes versehen. Zu demselben Zweck ist Ansatz 72 mit Aussparungen
75 ausgerüstet.
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Der vordere Teil i6 des Ansatzes 71 trägt durch Vermittlung von Kugellagern
78 einen Kopf 77, welcher durch einen Schraubenbolzen 79 gesichert ist. Kopf 77
besitzt einen Ringansatz 8o, der mit dem Ende des Gußstückes 81 in Wechselwirkung
steht. Die Lage des Ringansatzes 8o zwischen den Zähnen des Bohrers ist derart,
-daß sein Angriff an dem Gußstück 81 erst erfolgt, nachdem die Zähne bereits in
den Sandmantel eingedrungen sind. Vom Augenblick des Angriffes des Ringansatzes
8o an detl Gußstück 81 wird dieses mit der fortschreitenden Bewegung des Bohrers
aus der Form geschoben, wobei der Bohrer gleichmäßig den zwischen dem Gußstück 81
und der Wandung des Gießkastens 82 liegenden Sandmantel zerbröckelt.
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Die bisher beschriebene Einrichtung zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist für die gleichzeitige Behandlung einer Vielzahl
von Formen gedacht. Selbstverständlich kann auch eine einzige Form in ebenderselben
Weise bearbeitet werden. An Stelle der in den Ausführungsbeispielen aufgeführten
Arten des Antriebes für Werkzeugwagen und kippbare Brücke können beliebige andere
Antriebe Verwendung finden. Ebenso kann die Entfernung des Sandes aus dem Gießkasten
auf andere Weise erfolgen als dadurch, @daß der Sand infolge der geneigten Lage
der Form während .der Bearbeitung selbsttätig abläuft. In den Ausführungsbeispielen
sind,die sämtlichen Bohrer auf einem gemeinsamen Wagen angeordnet. Natürlich kann
für jeden einzelnen Bohrer ein eigener Wagen vorgesehen sein, ebenso wie für jede
Form eine eigene kippbare Brücke.