EP0325928B1 - Vorrichtung zum Entkernen von Gussstücken - Google Patents
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- EP0325928B1 EP0325928B1 EP89100306A EP89100306A EP0325928B1 EP 0325928 B1 EP0325928 B1 EP 0325928B1 EP 89100306 A EP89100306 A EP 89100306A EP 89100306 A EP89100306 A EP 89100306A EP 0325928 B1 EP0325928 B1 EP 0325928B1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
- B22D29/001—Removing cores
- B22D29/005—Removing cores by vibrating or hammering
Definitions
- the invention relates to a device for removing inner cores from castings after the casting metal has hardened, according to the preamble of claim 1.
- a device for removing inner cores from castings after the casting metal has hardened has already been proposed, which has a vibrating table with means for generating and transmitting vibrational energy to a casting.
- the vibrating table is rotatably mounted about a horizontal and a vertical axis and is equipped with means for generating the respective rotary movement.
- means of transport are provided for transporting the castings and for removing the castings freed from the molding sand.
- the purpose of the present invention is to create a further device for removing inner cores from castings after the casting metal has hardened, which is rotatably mounted about two axes.
- a device for emptying castings having cavities with cavities and channels arranged in different directions, which are filled with core sand, is known, in which the castings rotate simultaneously about an axis and pivot about another axis perpendicular thereto and are exposed to vibration. The movements are time-controlled in order to obtain a large number of desired spatial positions in a specific time sequence, so that the outflow of the material located in all cavities is achieved.
- the known device has a basic support in which an intermediate support is pivotally mounted.
- the intermediate support has a clamping device which can be rotated with a rotary drive and on which a vibrator is arranged.
- the swivel angle is at least 200 ° and a maximum of 270 °. In many cases, this swivel angle is not sufficient.
- the known device is also of complex construction and cannot be used universally for almost any spatial shape of a casting.
- the object of the invention is to provide a simply constructed, universally usable device for removing inner cores from castings after the casting metal has hardened.
- the castings 1, positioned one behind the other are automatically transported on a means of transport 2 into a chamber 3 in the direction of the arrow 4 and first reach the knocking table 6 Wall of the casting applied so that the inner cores break into pieces and the core material is detached from the inner wall of the casting.
- the casting 1 is conveyed into a vibrating device 7, in which a vibration is first generated which makes the abrasion generated when tapping free-flowing.
- the casting is rotated so that the sand has the possibility of flowing outwards from all recesses through the channels and openings from the interior of the casting.
- the casting 1 is shaken, that is to say set in oscillations of high acceleration and low frequency, with amplitudes being selected whose height is greater than the distance between the inner wall of the casting and the remaining pieces of the core.
- the inner wall thus hits the core pieces before the upper and lower turning point of the amplitude and further crushes them.
- the amplitude height is adapted to the increasing distance between the core remnants and the inner wall of the casting.
- the casting is preferably rotated during the shaking and the shaking is expediently interrupted in the meantime and pouring energy is introduced, as described above, so that the abrasion caused by the shaking can flow off.
- the buffering effect which is the wear between the inner wall of the casting and the core remnants, switched off and optimized the vibrating energy.
- the shaking and, where appropriate, trickle vibrations are continued until the core fragments are so small that they fit through the channels and openings of the casting.
- the simultaneous rotation of the casting while shaking and vibrating means that core pieces do not get stuck in vibration nodes and remain there unreduced.
- the vibrating device in the device according to the invention for removing inner cores essentially consists of the cuboid-shaped oscillating hollow body 8, which is supported in a cuboid-shaped inner frame 9, the inner frame 9 being rotatable about an axis in an outer frame 10, which in turn is arranged around one
- the aforementioned axis supports a vertical axis on a frame 11, so that the oscillating hollow body 8 is gimbaled.
- the frame 11 has a square base frame 12, seated on a foundation or on the floor, on which, viewed from the side, approximately triangular, upwardly extending bearing cheeks 13 are arranged on two opposite sides.
- the rotary shaft 14 of the outer frame 10 is rotatably supported in the upper end region 13a of the bearing cheeks 13.
- the outer frame 10 is approximately rectangular and has the two longitudinal frame webs 15 and the two transverse frame webs 16. In the middle of the longitudinal frame webs 15, the horizontally projecting rotary shaft 14 is arranged.
- a pivot bearing 17 is provided in the middle of the crossbars 16.
- the respective rotary shaft 18 of the inner frame 9 sits in each pivot bearing 17, each of which is in the middle of the frame-like upper wall 19 or
- Bottom wall 20 of the inner frame 9 is arranged.
- the inner frame 9 expediently has four corner webs 21 between the walls 19, 20.
- the hollow oscillating body 8 is seated in the inner frame 9. It is supported against the inner frame 9 with elastic shock and vibration-damping buffer bodies 22.
- the oscillating hollow body 8 has two opposite side walls 23, the top wall 24 and the bottom 25.
- the bottom 25 is penetrated in corresponding recesses by rollers 26 of a transport device 27, which is supported in the inner frame 9, in such a way that they or their rollers 26 can be moved in the double arrow direction 28.
- clamping device 30 On the ceiling wall 24 in the interior of the oscillating hollow body 8 clamping device 30 is attached, which has a press ram 31, which can extend to clamp the casting 1 between the floor 25 and the ceiling wall 24 towards the floor.
- the transport device 27 is part of the inner frame 9 and does not protrude beyond the inner frame.
- the rollers 26 protrude slightly above the floor 25 when the transport device 27 is ready for transport.
- the rollers 26 can be pulled under the level of the bottom 25, so that the casting 1 can be placed on the bottom 25 and clamped with the ram 31.
- Recesses 32 are provided in the bottom 25, so that the rollers 26 have no contact with the bottom 25 or the oscillating hollow body 8 when the oscillating hollow body 8 is set in vibration.
- the transport device 33 which is arranged on the outer frame 10, interacts with the transport device 27.
- a frame 34 with two side webs 35 and a crossbar 36 is attached somewhat below the transport plane of the transport means 2 at right angles to the outer frame 10, the transport device 33 being mounted on the crossbar 36.
- the transport planes of the separate but adjacent transport devices 27 and 33 are aligned with one another and with the transport means 2.
- the frames 9 and 10 which can rotate about the axes 37 and 38, are arranged so that the transport means 27 and 33 cannot hinder the rotary movements, but nevertheless an almost complete transport path with the transport means 2 in the starting position of the vibrating device ( Fig. 3) form.
- the frames 9 and 10 and the oscillating hollow body 8 are also constructed such that they do not hinder the transport of the casting in the initial position of the vibrating device and form a passage in the transport direction (FIG. 1).
- the oscillating hollow body 8 is gimbal-suspended due to the described configuration of the vibrating device, so that the casting 1 clamped in the oscillating hollow body can assume any desired position by correspondingly rotating the frames 9 and 10.
- the drive means for rotating the frames 9 and 10 are not shown in order not to disturb the clarity of the drawing.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen aus Gußstücken nach dem Erhärten des Gießmetalls, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Es ist bereits eine Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen aus Gußstücken nach dem Erhärten des Gießmetalls vorgeschlagen worden, die einen Vibrationstisch mit Mitteln zum Erzeugen und Übertragen von Vibrationsenergie auf ein Gußstück aufweist. Der Vibrationstisch ist um eine horizontale und um eine dazu senkrechte Achse drehbar gelagert und ist mit Mitteln zur Erzeugung der jeweiligen Drehbewegung ausgerüstet. Zudem sind Transportmittel zum Antransportieren der Gußstücke und zum Abtransportieren der vom Formensand befreiten Gußstücke vorgesehen. Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine weitere Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen aus Gußstücken nach dem Erhärten des Gießmetalls zu schaffen, die um zwei Achsen drehbar gelagert ist.
- Aus der DE-A 3010964 ist eine Vorrichtung zum Entleeren von Hohlräume aufweisenden Gußstücken mit in unterschiedlicher Richtung angeordneten Hohlräumen und Kanälen, die mit Kernsand gefüllt sind, bekannt, in der die Gußstücke gleichzeitig um eine Achse rotieren und um eine andere dazu senkrechte Achse schwenken und dabei einer Vibration ausgesetzt sind. Die Bewegungsabläufe sind zeitlich gesteuert, um eine Vielzahl gewünschter räumlicher Positionen in einer bestimmten Zeitfolge zu erhalten, damit das Ausfließen des in allen Hohlräumen befindlichen Materials erreicht wird. Die bekannte Vorrichtung verfügt über einen Grundsupport, in dem ein Zwischensupport schwenkbar gelagert ist. Der Zwischensupport weist eine mit einem Drehantrieb rotierbare Aufspannvorrichtung auf, an der ein Vibrator angeordnet ist. Der Schwenkwinkel beträgt mindestens 200° und maximal 270°. Dieser Schwenkwinkel reicht in vielen Fällen nicht aus. Die bekannte Vorrichtung ist außerdem kompliziert aufgebaut und nicht universell für fast jede Raumform eines Gußstücks verwendbar.
- Aufgabe der Erfindung ist, eine einfach aufgebaute, universell verwendbare Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen aus Gußstücken nach dem Erhärten des Gießmetalls zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Entkernen von Gußstücken,
- Fig. 2
- schematisch eine Frontansicht der Vibriervorrichtung,
- Fig. 3
- schematisch eine Seitenansicht der Vibriervorrichtung,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf die Vibriervorrichtung,
- Fig. 5
- schematisch eine perspektivische Darstellung der Vibriervorrichtung.
- In der Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen aus Gußstücken 1 werden die Gußstücke 1 in Reihe hintereinander positioniert automatisch auf einem Transportmittel 2 in eine Kammer 3 in Pfeilrichtung 4 transportiert und gelangen zunächst auf den Klopftisch 6. Dort wird eine bestimmte Schlag- bzw. Klopfenergie auf die Wandung des Gußstücks aufgebracht, so daß die Innenkerne in Teilstücke zerbrechen und ein Ablösen des Kernmaterials von der Innenwandung des Gußstücks erfolgt. Nach dem Klopfen wird das Gußstück 1 in eine Vibriervorrichtung 7 befördert, in der zunächst eine Vibration erzeugt wird, die den beim Klopfen erzeugten Abrieb rieselfähig macht. Gleichzeitig wird das Gußstück gedreht, so daß der Sand die Möglichkeit hat, aus allen Vertiefungen durch die Kanäle und Öffnungen aus dem Innenraum des Gußstücks nach außen zu fließen. Nach dem Entfernen des Abriebs wird das Gußstück 1 gerüttelt, d.h. in Schwingungen hoher Beschleunigung und geringer Frequenz versetzt, wobei Amplituden gewählt werden, deren Höhe größer ist, als der Abstand zwischen Innenwandung des Gußstücks und Reststücken des Kerns beträgt. Die Innenwandung trifft somit vor dem oberen und dem unteren Wendepunkt der Amplitude auf die Kernstücke und zerkleinert sie weiter. Wesentlich ist, daß die Amplitudenhöhe dem sich vergrößerenden Abstand zwischen Kernreststücken und Innenwand des Gußstücks angepaßt wird. Vorzugsweise wird während des Rüttelns das Gußstück gedreht und zweckmäßigerweise zwischenzeitlich das Rütteln unterbrochen und Rieselenergie, wie vorhergehend beschrieben, eingeleitet, damit der durch das Rütteln entstandene Abrieb abfließen kann. Auf diese Weise wird die Pufferwirkung, die der Abrieb zwischen der Innenwandung des Gußstücks und den Kernreststücken bewirkt, ausgeschaltet und die Rüttelenergie optimiert. Das Rütteln und gegebenenfalls Rieselvibrieren wird solange fortgesetzt, bis die Kernbruchstücke so klein sind, daß sie durch die Kanäle und Öffnungen des Gußstücks passen. Die gleichzeitige Drehung des Gußstücks während des Rüttelns und Rieselvibrierens bewirkt, daß Kernstücke sich nicht in Schwingungsknoten festsetzen und dort unzerkleinert übrig bleiben.
- Die Vibriervorrichtung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von Innenkernen besteht im wesentlichen aus dem quaderförmig rahmenartig aufgebauten Schwinghohlkörper 8, der in einem quaderförmigen Innenrahmen 9 abgepuffert lagert, wobei der Innenrahmen 9 um eine Achse drehbar in einem Außenrahmen 10 angeordnet ist, der seinerseits um eine zur vorgenannten Achse senkrechte Achse an einem Rahmengestell 11 lagert, so daß der Schwinghohlkörper 8 kardanisch aufgehängt ist.
- Das Rahmengestell 11 weist einen viereckigen, auf einem Fundament oder auf dem Boden aufsitzenden Grundrahmen 12 auf, an dem an zwei gegenüberliegenden Seiten, von der Seite betrachtet, etwa dreieckförmige, sich nach oben erstreckende Lagerwangen 13 angeordnet sind. Im oberen Endbereich 13a der Lagerwangen 13 lagert drehbar jeweils die Drehwelle 14 des Außenrahmens 10. Der Außenrahmen 10 ist etwa rechteckförmig ausgebildet und weist die beiden Längsrahmenstege 15 und die beiden Querrahmenstege 16 auf. In der Mitte der Längsrahmenstege 15 ist jeweils die horizontal nach außen abstehende Drehwelle 14 angeordnet. In der Mitte der Querstege 16 ist jeweils ein Drehlager 17 vorgesehen. In jedem Drehlager 17 sitzt die jeweilige Drehwelle 18 des Innenrahmens 9, die jeweils in der Mitte der rahmenartigen Oberwand 19 bzw.
- Unterwand 20 des Innenrahmens 9 angeordnet ist. Der Innenrahmen 9 weist zwischen den Wandungen 19, 20 zweckmäßigerweise vier Eckstege 21 auf.
- Im Innenrahmen 9 sitzt der Schwinghohlkörper 8. Er ist mit elastischen stoß- und schwingungsdämpfenden Pufferkörpern 22 gegen den Innenrahmen 9 abgestützt. Der Schwinghohlkörper 8 weist zwei sich gegenüberliegende Seitenwandungen 23, die Deckenwandung 24 und den Boden 25 auf. Der Boden 25 wird in entsprechenden Ausnehmungen von Rollen 26 einer Transportvorrichtung 27 durchgriffen, die im Innenrahmen 9 lagert, und zwar derart, daß sie bzw. ihre Rollen 26 in Doppelpfeilrichtung 28 verfahrbar sind. Unter dem Boden 25 sitzt ein Vibrator 29, der Schwingungen auf den Schwinghohlkörper 8 überträgt, wobei die Pufferkörper 22 verhindern, daß die Schwingungen auf den Innenrahmen 9 übertragen werden. An der Deckenwandung 24 ist eine in den Innenraum des Schwinghohlkörpers 8 ragende Spannvorrichtung 30 befestigt, die einen Preßstempel 31 aufweist, der zum Festklemmen des Gußstücks 1 zwischen Boden 25 und Deckenwandung 24 in Richtung Boden ausfahren kann.
- Die Transportvorrichtung 27 ist Bestandteil des Innenrahmens 9 und ragt nicht über den Innenrahmen hinaus. Die Rollen 26 stehen etwas über dem Boden 25 über, wenn die Transportvorrichtung 27 transportbereit ist. Die Rollen 26 können unter die Ebene des Bodens 25 gezogen werden, so daß das Gußstück 1 auf dem Boden 25 gesetzt und mit dem Preßstempel 31 festgeklemmt werden kann.
- Im Boden 25 sind Ausnehmungen 32 vorgesehen, so daß die Rollen 26 keinen Kontakt mit dem Boden 25 bzw. dem Schwinghohlkörper 8 haben, wenn der Schwinghohlkörper 8 in Vibration versetzt ist.
- Mit der Transportvorrichtung 27 wirkt die Transportvorrichtung 33 zusammen, die am Außenrahmen 10 angeordnet ist. Zur Lagerung der Transportvorrichtung 33 ist etwas unterhalb der Transportebene des Transportmittels 2 rechtwinklig zum Außenrahmen 10 ein Rahmengestell 34 mit zwei Seitenstegen 35 und einem Quersteg 36 angesetzt, wobei an dem Quersteg 36 die Transportvorrichtung 33 lagert. In der Ausgangsstellung der Vibriervorrichtung (Fig. 1) fluchten die Transportebenen der voneinander getrennten, jedoch benachbarten Transportvorrichtungen 27 und 33 miteinander und mit dem Transportmittel 2.
- Die Rahmen 9 und 10, die sich um die Achse 37 bzw. 38 drehen können, sind so angeordnet, daß die Transportmittel 27 und 33 die Drehbewegungen nicht behindern können, dennoch aber eine nahezu lückenlose Transportbahn mit dem Transportmittel 2 in der Ausgangsstellung der Vibriervorrichtung (Fig. 3) bilden. Die Rahmen 9 und 10 sowie der Schwinghohlkörper 8 sind zudem derart aufgebaut, daß sie in der Ausgangsstellung der Vibriervorrichtung den Transport des Gußstücks nicht behindern und einen Durchgang in Transportrichtung bilden (Fig. 1).
- Der Schwinghohlkörper 8 ist aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung der Vibriervorrichtung kardanisch aufgehängt, so daß das im Schwinghohlkörper festgespannte Gußstück 1 durch entsprechendes Drehen der Rahmen 9 und 10 jede gewünschte Stellung einnehmen kann. Die Antriebsmittel zum Drehen der Rahmen 9 und 10 sind nicht abgebildet, um die Übersichtlichkeit der Zeichnung nicht zu stören.
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