WO2018152559A1 - Vorrichtung und verfahren zur zerstörung eines gusskerns - Google Patents

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WO2018152559A1
WO2018152559A1 PCT/AT2018/060048 AT2018060048W WO2018152559A1 WO 2018152559 A1 WO2018152559 A1 WO 2018152559A1 AT 2018060048 W AT2018060048 W AT 2018060048W WO 2018152559 A1 WO2018152559 A1 WO 2018152559A1
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WO
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workpiece
hydraulic hammer
casting core
hydraulic
hammer
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PCT/AT2018/060048
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alois Boindecker
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Fill Gesellschaft M.B.H.
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Classifications

    • 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 an apparatus and a method for destroying a casting core of a cast workpiece, wherein the apparatus has at least one hammer or at least one hammer is used for the destruction of the casting core. Furthermore, the invention relates to an apparatus and a method for removing the workpiece adhering parts of a casting core.
  • the workpieces can be vibrated by impacts with a hammer, whereby the core is shattered and if necessary molding sand is removed from the workpiece.
  • a device or a method of the aforementioned type are known for example from DE10136713 AI, which discloses pneumatic knocking for the destruction of a casting core.
  • a pneumatic hammer must be operated by design with oiled compressed air, which is blown off after the impact in the environment.
  • the oil in the exhaust air which is at least partially blown in the direction of the workpiece or the casting core / mold, contaminates the workpiece and the molding sand.
  • the further processing of the workpiece is made more difficult on the one hand because this usually has to be cleaned before further processing steps, on the other hand the further or reuse of the molding sand is limited or even prevented in the long term due to the contamination with the oil. This is accompanied by environmental problems, as the foundry sand has to be disposed of with great effort.
  • the finely atomised oil in the exhaust air aerosol also pollutes the ambient air, which causes health problems for the persons located in the vicinity of the coring device.
  • an oil film settles on the decoring device itself and on the devices and machines arranged in the vicinity of the decoring device. As a result, malfunctions of the affected devices / machines can be triggered, but at least results in an increased effort for the cleaning of soiled areas.
  • a pneumatic hammer can only be pressed against the workpiece with a comparatively low contact pressure.
  • more clamping devices are usually required to prevent "walking" of the workpiece on the machine table.
  • pneumatic hammers generally show a tendency to undesirably decrease the stroke rate during exercise. Due to this decrease in the beat rate, the real reachable desanding / coring performance is reduced over the nominal desander / coring performance to be achieved.
  • pneumatic hammers have a comparatively short service life and must be serviced frequently. Due to the frequent maintenance intervals, the productivity is comparatively low.
  • the at least one hammer is a hydraulic hammer.
  • the object of the invention is also achieved by a method of the type mentioned, in which at least one hydraulic hammer is used for destroying a casting core and / or removing the workpiece adhering parts of a casting core.
  • the term "destruction" of a casting core primarily refers to the breaking of the casting core or the formation of cracks in the casting core. Subsequently, the broken casting core can be removed from the workpiece, for example by means of a vibrating device, by further destroying the casting core and dissolving it in such small parts that the casting core is ultimately removed from the workpiece.
  • the "destruction" of a casting core then also includes the (complete) “coring or desanding”.
  • a “mold” is a body that has a negative shape to the desired shape of the workpiece.
  • a “casting core” is a special case of a casting mold, which forms a cavity in the workpiece or an inner contour of the workpiece.
  • Molding sand is the material that makes up a casting mold and in particular a casting core. Although in most cases sand which is mixed with a binder is used for the production of casting molds / casting cores, the term “molding sand” in the context of the invention also includes other substances used for the production of casting molds / casting cores become. Alternative terms for “molding sand” are “model sand” or “molding material.” Alternative molding materials are, for example, salt or ceramic.
  • Casting / casting cores can have different sand grains.
  • molds may be bonded to different binder systems, for example, inorganic binder (e.g., waterglass) or organic binders (e.g., resins).
  • Cast cores may also have different density and / or molding properties.
  • other materials or bodies can be incorporated in casting cores, such as cores.
  • Hollow or partly hollow casting cores can also be produced, for example by providing one or more openings in the casting core or by forming the casting core from several parts.
  • Cast cores with different density and / or different molding properties can be produced for example by printing.
  • the properties of the casting core can be determined locally by varying the binder.
  • cast cores with a solid shell and loose sand volume can be produced in this way in this way.
  • Cast cores can also be made with a core shooter ("shot cores").
  • shot cores the molding sand is injected at high speed into the core box, for example by means of a sudden expansion of a compressed air volume.
  • Both moist and dry molded materials can be shot into cold core boxes ("cold box” processes) or hot core boxes (“hot box processes”).
  • Cast cores and their moldings can also be made, for example, by the form mask method.
  • the coated with a dry binder molding sand is poured here on a heated model plate. Due to the heat-softened binder, the molding sand cakes into a layered casting core.
  • the cast cores (or their moldings) produced with foundry sand may be coated or infiltrated with materials in order to provide improved properties against the melt, such as improved wetting, higher temperature resistance, and improved gas permeability, porosity or gas tightness (see also US Pat
  • the presented device and the proposed method are suitable for destroying and in particular also for removing all known types of casting cores, in particular for destroying / removing the above-mentioned types of casting cores.
  • the at least one hydraulic hammer is (also) used for removing parts of the casting core adhering to the workpiece.
  • Parts of the casting core that are "adhering parts" of the casting core are those parts of the casting core that do not detach from the workpiece when the casting core is destroyed from the rest of the casting core, but without further influence. These parts are formed during the casting process in the boundary layer between the workpiece and the casting core, in particular due to the high temperatures occurring. "Adhering parts" of the casting core are in particular “sizing” and “penetrating molding sand".
  • sizing is a coating material that is applied to a casting mold or a casting core in order to smooth the porous molding surface.
  • the basic material used is finely ground refractory to highly refractory materials.
  • the coating layer insulates the base material of the casting mold or core (that is, the molding sand) and protects it from excessive thermal stress from the molten metal.
  • the sizing can "cake” on the workpiece.
  • sand penetration refers to penetration of foundry sand into the workpiece or sand deposits on the casting, which lead to rough cast surfaces. Sand grains are partially or completely enclosed by the material of the workpiece.
  • Sand penetration refers not only to the process, ie the penetration of the molding sand into the workpiece surface, but also the penetrated molding sand itself. Sand penetration is therefore also to be understood as the molding sand adhering to the workpiece.
  • the proposed apparatus and method may be used to destroy only the casting core, which may include (complete) deinking / desanding of the workpiece, merely removing sizing from the workpiece, merely removing sand penetration, or a combination of the stated processing steps. species. Combined types of processing can be carried out simultaneously or simultaneously or also one behind the other in separate processing steps. For example, the coring / desanding of the workpiece in a first step and the removal of sizing, in a separate, second processing step can take place.
  • the destruction of the casting core can also include the destruction of a casting mold (having a cavity or forming an outer contour of the workpiece).
  • the coring / desanding of the workpiece may also include the removal of a casting mold (having a cavity or forming an outer contour of the workpiece).
  • removed sizing or sand penetration can also originate from a casting mold (having a cavity or forming an outer contour of the workpiece).
  • a hydraulic system In contrast to a pneumatic system, a hydraulic system has a closed circuit from which the oil does not escape in normal operation. Therefore, the further processing of the workpiece is facilitated because it does not degrease, and the reuse or reuse of foundry sand is made possible in the long term, so that it must be disposed of after many cycles.
  • the hydraulic hammer also has a comparatively high impact weight with a relatively small stroke. Due to the higher prevailing pressures in the hydraulic system, the hammer is still strongly accelerated and struck with great force against the chisel of the hydraulic hammer. The high pressures and the associated high forces now lead to the chisel of the hydraulic hammer can be pressed against the workpiece with a comparatively high contact pressure.
  • the contact pressure for the hydraulic hammer is more than 2 kN, whereas the pneumatic hammer can usually only be pressed against the workpiece with less than 1 kN. When using pneumatic hammers therefore more clamping devices are usually required to prevent "walking" of the workpiece on the machine table.
  • a clamping force is preferably transmitted exclusively to the at least one hydraulic hammer, which also carries out the destruction of the casting core or removes adhering casting core parts from the workpiece.
  • the device preferably has as the only contact element for pressing the workpiece against the machine table of the device to the hydraulic hammer, which is also set up for the destruction of the casting core or for removing parts of the casting core adhering to the workpiece.
  • the clamping force is transmitted to the workpiece during the entire machining operation by the at least one hydraulic hammer.
  • the hydraulic hammer functions not only as the only contact element for pressing the workpiece against the machine table, but he also generates the clamping force.
  • a separate hydraulic cylinder for generating the clamping force can then be omitted.
  • the workpiece is tensioned with a force of at least 2 kN per hydraulic hammer into the device for destroying the casting core or removing the casting core parts adhering to the workpiece.
  • the vibration behavior of the workpiece itself and the vibration behavior of the system comprising the workpiece and the machine in which the workpiece is stretched, significantly changed, causing the destruction of the casting core respectively the removal of The cast-iron parts adhering to the workpiece are positively influenced.
  • a broadband excitation of the workpiece takes place by the hydraulic hammer, not least also by wave reflections on the machine frame of the processing machine in which the workpiece is clamped.
  • adhering parts of a casting core also burst from the workpiece when the hydraulic hammer impacts, which simplifies subsequent machining of the workpiece.
  • the desanding / coring of the workpiece and the removal of the workpiece adhering parts can be done with a machine and in a clamping of the workpiece.
  • the time for the production of a cast product can be significantly reduced.
  • the sizing is removed by other methods, such as shot peening (for example, with 1 mm diameter steel balls). This means that another machine is needed and the workpiece has to be re-clamped.
  • the impact carried out by the hydraulic hammer preferably does not take place on the foundry sand of the casting core or the casting mold but on the (usually metallic) workpiece.
  • the impact is therefore particularly hard or particularly short and energy-intensive.
  • the bit advantageously has no tip, but is flattened.
  • the stroke duration must not be confused with the beat frequency. At the same beat frequency, completely different beat times may exist (of course, the beat duration is always shorter than the period of the beat frequency). This also means that shorter impacts with the same average energy content over a period of time have a higher energy density than longer impacts.
  • Pneumatic hammers generally also show a tendency to decrease the impact frequency under load, whereas the impact frequency of hydraulic hammers remains substantially constant even under load. Higher impact frequency in turn means higher desanding / Entkern suction or higher rates in removing the workpiece adhering parts of the casting core.
  • the impact frequency for pneumatic systems is around 20-25 Hz, whereas for the hydraulic systems, the impact frequency is around 28-45 Hz.
  • Another advantage of the hydraulic system is the fact that oil is a much better heat transfer medium than air.
  • the heat capacity of oil is around 1.7 kJ / (kg K) and of air around 1.0 kJ / (kg K).
  • the heat generated by a hydraulic hammer can be better dissipated and kept cooler than a pneumatic hammer.
  • the returning oil from the hammer is fed to an oil cooler. Due to the better heat dissipation, a more favorable pulse-pause ratio can be achieved. That is, the hydraulic hammer may be proportionally longer in operation in a given period of time than a pneumatic hammer. The hydraulic hammer can therefore work in the same time for this reason more workpieces than a pneumatic hammer.
  • hydraulic systems also have an overall longer service life, so that maintenance intervals can be extended compared to pneumatic systems.
  • a hydraulic hammer at the same Entsandungs-ZEntkern nowadays be arranged relatively narrow and, in particular, at a distance from the cylinder bores in the engine block to be machined. In the ever smaller displacements, the use of a hydraulic hammer in this regard represents a particular advantage.
  • the position of the bit and in particular its end position in the hydraulic hammer can be very well controlled or adjusted by the volume of the influent oil.
  • a positioning of the bit and a controlled end position can not be achieved without special measures. It is generally advantageous if between the workpiece and a machine table the
  • a plastic plate is inserted.
  • This plastic plate is used for damping, thereby avoiding that the impact energy is passed into the machine frame of said device, in which the workpiece is tensioned. Instead, the energy is dissipated directly in the workpiece and used there for destroying a casting core / removing adhering parts of a casting core.
  • high vibration amplitudes can be generated in the workpiece by the provision of the plastic plate, which favor the destruction of the casting core / removal of the workpiece adhering parts of the casting core.
  • An example of such a plastic sheet is known under the trade name PU-Tecthan 556 and has a hardness of 95 Shore A.
  • the pad can also be made of steel. This leads to a very low attenuation and is dependent on the casting geometry and the bearing surface advantageous if very high-frequency vibrations are to be generated on the component.
  • all too high vibration amplitudes in the workpiece can be avoided by providing the steel plate, for example, to prevent the breaking off of far projecting workpiece parts and / or the unwanted breaking off of sprues.
  • the hydraulic breaker has a stroke frequency between 750 and 2700 beats per minute (or more preferably between 1700 and 2700 beats per minute) Minute) and / or an operating pressure between 100 and 150 bar and / or a hydraulic oil ström between 12 - 35 1 / min is operated. In these areas, the destruction of a casting core or the removal of adhering parts of the workpiece works particularly well.
  • the device has at least one support frame on which the hydraulic hammer is arranged.
  • This variant of the invention is characterized in that a defined position of the hydraulic hammer can be reliably ensured to the workpiece to be machined.
  • the hydraulic hammer is mounted on a arranged on a base frame of the support frame holding device.
  • the holding device is slidably mounted on a guide connected to the base frame, in particular on a guide rail. It has proved to be particularly favorable here that a longitudinal extension of the guide or guide rail runs vertically to a mounting plane of the support frame. In this way, the distance of the hammer to a workpiece arranged thereunder can be adjusted very precisely in a simple manner.
  • the holding device is connected to at least one actuator arranged on the base frame.
  • the at least one actuator may be, for example, a hydraulic or pneumatic or hydropneumatic shear or electromechanical actuator.
  • the actuators are servohydraulisch or digitally controlled.
  • the at least one actuator is designed as a piston / cylinder unit, in particular as a hydraulic cylinder.
  • a piston of the piston / cylinder unit can be attached to the holding device and a cylinder to the base frame or vice versa.
  • the piston pushes the hydraulic hammer up (the oil pressure acts on the entire circular cross-sectional area of the piston) and pulls it down (the oil pressure acts on an annular piston surface).
  • the oil pressure acts on the entire circular cross-sectional area of the piston
  • the oil pressure acts on an annular piston surface.
  • An energy transfer to the core can be further improved by the fact that the device has several hydraulic hammers, or several hydraulic hammers are used for the Entkernvorgang.
  • the striking movements of these hammers may in particular be synchronized, for example, be out of phase with each other, whereby the energy transfer can be further improved.
  • a controller be provided, which is adapted to control a plurality of hydraulic hammers synchronized.
  • a clamping device for a workpiece is arranged in the effective region of the at least one hydraulic hammer or is movable there.
  • the workpiece can be fixed during machining. If the tensioning device is movable into the effective range of the at least one hydraulic hammer, then the clamping of the workpiece can be decoupled from the machining with the at least one hydraulic hammer, whereby the coring process is simplified. In this case, the loading fixture for machining is moved into the effective area of the at least one hydraulic hammer and moved out of it again after the machining has taken place.
  • a tensioning device does not preclude the additional tensioning, in which an additional tensioning force is transmitted to the workpiece with the at least one hydraulic hammer.
  • the clamping force is again more than 2 kN per hydraulic hammer.
  • the clamping device is arranged on a belt or a chain or a rotary table. In this way, the Entkernvoriques can be continuously charged with workpieces.
  • the device for destroying a casting core / removing parts of the casting core adhering to the workpiece has at least one first position in the effective region of at least one first hydraulic hammer, to which the clamping device is movable, and at least one second position in the effective region, at least a second hydraulic hammer, to which the clamping device is movable. Accordingly, the chuck can be moved with a workpiece to a first position where the workpiece is machined with at least one first hydraulic hammer, and then moved to a second position where the workpiece is machined with at least one second hydraulic hammer.
  • the device may comprise a plurality of processing stations each having a hydraulic hammer or a plurality of hydraulic hammers, to which the clamping device or the workpiece clamped therein can be moved.
  • a clamping device With the aid of the belt, the chain or the rotary table, a clamping device can be moved to a first position in the effective range of a first processing station with first hydraulic hammers and processed there.
  • the clamping device is moved to a second position in the effective range of a second processing station with second hydraulic hammers and processed there.
  • the first guide or guide rail is aligned in the direction of movement of the belt / chain or is arranged in the movement region of the rotary table.
  • the at least one hydraulic hammer can be moved uniformly with a tensioning device, for example with the aid of the actuator.
  • the movement can be translational and / or rotational.
  • the belt / chain or the rotary table moves continuously, and the processing stations or their hydraulic hammers move during the machining of the workpiece (that is, for example, in the execution of a stroke or a tensioning movement) uniformly with the tensioning device. After processing, a retraction movement of the processing station and the cycle begins again.
  • the belt / chain or the rotary table moves discontinuously and stops at a position where the workpiece is processed. In this case, the processing stations or their hydraulic hammers can remain at a (machining) position.
  • the processing stations can be mounted on two horizontal guide rails and run with the help of superimposed movements a circular path. It is also conceivable, of course, the rotatable mounting of the processing stations to those vertical axis about which the rotary table is rotatably mounted, so that a uniform movement of the processing stations and the clamping devices is possible.
  • the clamping device is coupled to a vibrating device or arranged on this.
  • the workpiece is not only processed with the aid of the at least one hydraulic hammer, but is additionally vibrated, as a result of which the coring process is improved or accelerated.
  • the at least one hydraulic hammer is located between a working position in which a workpiece clamped in the clamping device is in the effective region of the at least one hydraulic hammer, and a rest position in which a workpiece clamped in the clamping device is outside the effective range of the at least one Hydraulic hammer is, is movable or is moved.
  • the at least one hydraulic hammer can be displaced or pivoted to it.
  • the at least one hydraulic hammer for the machining of the workpiece can be brought into the working position and after the successful processing in the rest position, for example, to allow access to the clamping device. It is also conceivable that the at least one hydraulic hammer is moved into the rest position when the workpiece is otherwise processed, for example shaken and / or rotated.
  • the clamping device is rotatably mounted about a horizontal axis of rotation. In this way, the clamping device or the workpiece clamped therein can be rotated, whereby dissolved molding sand can fall down.
  • the at least one hydraulic hammer is rotatably mounted about this horizontal axis of rotation. In this way, the workpiece can be processed by the at least one hydraulic hammer during the turning operation, whereby the coring process is improved or accelerated.
  • the vibrating device is rotatably mounted about this horizontal axis of rotation. In this way, the workpiece during the turning operation can also be shaken, whereby the coring process is further improved or accelerated.
  • the workpiece is rotated in one single clamping (ie without changing the clamping device or in a single clamping device), shaken and machined with the at least one hydraulic hammer.
  • the turning, shaking and processing the at least one hydraulic hammer can be carried out in separate processing steps one behind the other. But it is particularly advantageous if the turning, shaking and editing with the at least one hydraulic hammer at the same time, at least in a partial phase of the machining process. In this way, the machining of the workpiece can be completed very quickly.
  • the machining of the workpiece can be particularly differentiated, for example by the nature of the impact or its position is varied.
  • the impact energy for removing cast iron core parts adhering to the workpiece may be increased over breakage of the casting core.
  • the removal of the sprue can for example take place in that the hydraulic hammer makes a targeted impact on it or the sprue is set in vibration, and so on.
  • the order specified for the processing types is favorable, but it can also be changed. For example, the removal of a sprue from the workpiece before removal of the workpiece adhering Gusskern-parts take place.
  • the different time phases for the different types of processing are essentially separated from each other, but can overlap in time by up to 20%.
  • one phase or processing is at least 80% complete before the next begins. This means, for example, that at least 80% of the molding sand is removed from the workpiece, or that it has expired 80% of the time required to completely remove the molding sand before the sprue is removed, and so on.
  • the workpiece for the individual types of processing is moved to different processing positions and over different containers or
  • the workpiece remains at a machining position and for the different types of processing different containers are positioned under the workpiece or for the individual types of processing a guide (such as a chute or a tube) is adjusted and the material removed from the workpiece is placed in different containers.
  • a guide such as a chute or a tube
  • molding sand originating from the casting core can be introduced into a first container, sizing or sand penetration into a second container, and sprues can be introduced into a third container. This considerably simplifies the further processing of the materials.
  • the coring / desanding of the workpiece and the removal of cast-iron parts adhering to the workpiece can take place in one clamping of the workpiece (ie without changing the clamping device or in a single clamping device) and in the same device for machining the workpiece.
  • the processing is very fast.
  • the different types of processing in the same device for machining the workpiece but to re-clamp the workpiece ie to change the clamping device).
  • the machining of the workpiece may then be differentiated under certain circumstances.
  • the machining of the workpiece is particularly fast.
  • the different time phases for the different types of processing are essentially simultaneous, but overlap in time by at least 80%.
  • one phase or processing is at least 20% complete before the next begins. This means, for example, that at least 20% of the molding sand is removed from the workpiece, or that it has expired 20% of the time required for complete removal of the molding sand before the sprue is removed, and so on. Because of the required simultaneity, it is also particularly advantageous if at least two of the types of processing, three of the specified types of processing or all four of the specified types of processing are performed in the same device for machining the workpiece.
  • the mentioned types of processing can also be performed in any combination with the shaking and / or turning of the workpiece.
  • the types of processing can be carried out in particular in different time phases, which overlap each other by a maximum of 20%, or even in a single clamping of the workpiece and in time phases which overlap one another by at least 80%.
  • Fig. 1 is a front view of a device according to the invention
  • Fig. 2 is a rear view of the device of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a perspective view of the device of Fig. 1;
  • FIG. 4 shows an exemplary device in which the hydraulic hammers are mounted displaceably and can be pivoted together upwards;
  • FIG. 5 shows a device similar to that of FIG. 4, but with four hydraulic hammers
  • Fig. 6 shows a device with a large vertical displacement and protective hood with suction; a device with a plurality of tensioning devices arranged on a belt; 8 shows a device with a plurality of clamping devices arranged on a rotary table and a plurality of processing stations;
  • FIG. 9 shows a device with a tensioning device which is coupled to or part of a vibrating device; a device similar to that of Figure 9, but with horizontally oriented hydraulic hammers. a device with a clamping device which is mounted about a horizontal axis of rotation, in front view; the device of Figure 11 in plan view. the device of Figures 11 and 12 in side view; a schematic representation, after which the workpiece is positioned for the different types of processing to different processing positions and on different containers; a schematic representation, are positioned according to the different types of processing different containers under the workpiece; a schematic representation in which a guide is adjusted to different containers for the individual types of processing; a first variant of a hydraulic hammer, which is designed to generate a clamping force and
  • Fig. 18 shows a second variant of a hydraulic hammer, which is designed to generate a clamping force.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations (possibly with different indices), wherein the disclosures contained in the entire description mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or the same part designations can be transmitted.
  • the position information selected in the description such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to a new position analogous to the new situation.
  • a device 1a for destroying a casting core or for coring a cast workpiece has a hydraulic hammer 2. At its lower end, the hydraulic hammer 2 has a chisel 3.
  • the hydraulic hammer 2 With regard to destroying a casting core of a workpiece or removing parts of the casting core adhering to the workpiece, it has proven particularly advantageous for the hydraulic hammer 2 to have a stroke frequency between 750 and 2700 beats per minute and / or an operating pressure between 100 and 150 bar and / or or a hydraulic oil ström between 12 - 35 1 / min is operated. In these areas, the machining of a workpiece works very well.
  • the device la can have a support frame 4 on which the hydraulic hammer 2 is arranged.
  • the hydraulic hammer 2 can be mounted on a arranged on a base frame 5 of the support frame 4 holding device 6.
  • the holding device 6 may, as exemplified a back plate, a cover plate and side cheeks include.
  • the holding device 6 can be displaceably mounted along a guide rail 7 connected to the base frame 5.
  • a longitudinal extension of the guide rail. 7 can, as shown, extend vertically to a mounting plane of the support frame 3.
  • the holding device 6 may be connected to an arranged on the base frame 5 actuator 8.
  • the actuator 8 can be designed as a piston / cylinder unit, in particular as a hydraulic cylinder.
  • a piston 9 of the piston / cylinder unit may be attached to the holding device 6 and a cylinder 10 to the base frame 5.
  • the reverse case would also be conceivable, namely that the piston 9 of the piston / cylinder unit is fastened to the base frame 5 and the cylinder 10 to the holding device 6.
  • a symbolically represented workpiece 11 is shown, which rests on a machine table 12 of the device la. Between the workpiece 11 and the machine table 12 an optional pad 13 in the form of a plastic plate is inserted. The plastic plate 13 is used for damping, which avoids that the impact energy is passed into the machine table 12 or in consequence in the device la.
  • the device la can be used to destroy the casting core of the workpiece 11.
  • the hydraulic hammer 2 can also be used for removing parts of the casting core adhering to the workpiece 11. These include, in particular, the removal of "sizing" and / or "sand penetration”. That is, both the destruction of the casting core (which may include complete desanding / deinking of the workpiece 11) and the removal of the casting core parts adhering to the workpiece 11 may be accomplished with the device 1a and with clamping of the workpiece 11.
  • the destruction of the casting core, the complete removal / desanding of the workpiece 11, the removal of size from the workpiece 11 or the removal of a sand penetration from the workpiece can be carried out in separate and consecutively executed processing steps or, as stated above, simultaneously or simultaneously in one processing step.
  • Destroying the casting core may also include destroying a mold (having a cavity).
  • the coring / desanding of the workpiece 11 may also include the removal of a mold (having a cavity).
  • remote sizing or sand penetration may also come from a mold (having a cavity).
  • the device la may have both a plurality of hydraulic hammers 2 as well as a plurality of support frames 4 in order to be able to strike the workpiece 11 to be machined from several directions and possibly out of phase.
  • the workpiece 11 is tensioned into the device 1a with a force of at least 2 kN per hydraulic hammer 2. Due to the high clamping force and the associated compression of the workpiece 11, the vibration behavior of the workpiece 11 and also the vibration behavior of the system, comprising the workpiece 11 and the device 1a, are significantly changed, whereby the destruction of the casting core or the Entsungs- / Entkernvorgang is positively influenced.
  • the hydraulic hammer 2 a broadband excitation of the workpiece 11, not least by wave reflections on the machine frame 12 of the device la.
  • the workpiece 11 is clamped in the device 1a with the aid of the hydraulic cylinder 8.
  • a clamping force is transmitted exclusively to the hydraulic hammer 2, which also carries out the destruction of the casting core or removes adhering casting core parts from the workpiece 11, to the workpiece 11. That is, the device la has in this case as the only contact element for pressing the workpiece 11 against the machine table 12 to the hydraulic hammer 2, which is also set up for the destruction of the casting core or for removing adherent casting core parts.
  • the clamping force is transmitted to the workpiece 11 by the hydraulic hammer 2 during the entire machining operation. But this is not the only possibility imaginable. It is also conceivable that the
  • Device la has separate clamping devices. It is also conceivable that the hydrau- likzylinder 8 deleted and also the clamping movement itself with the hydraulic hammer 2 takes place, which also carries out the destruction of the casting core or adhering casting core parts from the workpiece 11 (see also Figures 17 and 18). In general, it is advantageous if the stroke executed by the hydraulic hammer 2 does not occur on the molding sand of the casting core but on the (usually metallic) workpiece 11. The blow is therefore particularly hard or energy-intensive. In this case, the bit 3 advantageously has no tip, but is flattened. In an exemplary example, it should now be clarified that the destruction of a
  • Cast core or coring / Entsanden using a hydraulic hammer 2 is much more efficient than with the conventional pneumatic hammers.
  • a Entkernungs- / Entsandungsvorgang with four pneumatic hammers is used, the core / core at a cycle time of 50 seconds workpieces 11 in 10 seconds.
  • the electrical power required for the compressor in this case is around 29.0 kW.
  • FIG. 4 now shows an exemplary device 1b with a plurality of hydraulic hammers 2a, 2b.
  • the hydraulic hammers 2a, 2b are displaceably mounted on a plurality of guides (in particular guide rails) 7x, 7y, 7z connected to the support frame 4.
  • a longitudinal extension of a first guide rail 7x extends horizontally or parallel to a mounting plane of the support frame 4
  • a longitudinal extension of a second guide rail 7y runs horizontally or parallel to a mounting plane of the support frame 4 and at right angles to the first guide rail 7x
  • a longitudinal extension a third guide 7z extends vertically to a mounting plane of the support frame 4.
  • the hydraulic hammers 2a, 2b adjustable in all directions.
  • the setting is done manually in this example, but can also be done by actuators 8.
  • a clamping device 14 for a workpiece 11 (not shown) is arranged, so that the workpiece 11 is held during the Entkernvorgangs.
  • the hydraulic hammers 2a, 2b can in this example between a working position in which a clamped in the clamping device 14 workpiece 11 in the effective range of the hydraulic hammers 2a, 2b, and a rest position in which a clamped in the clamping device 14 workpiece 11 outside of Effective range of the hydraulic hammers 2a, 2b is moved.
  • the hydraulic hammers 2a, 2b can be pivoted by means of the crank drive 15 in the rest position or the working position. 4, the working position of the hydraulic hammers 2a, 2b is shown.
  • Fig. 5 shows a further apparatus lc for destroying a casting core / removal of casting core parts adhering to the workpiece 11, which is very similar to the apparatus 1b shown in Fig. 4 in terms of construction and operation.
  • the device lc has four hydraulic hammers 2a..2d.
  • FIG. 6 shows a further device ld for destroying a casting core / removal of cast core parts adhering to the workpiece 11, which differs from the devices 1b, 1c shown in FIGS. 4 and 5.
  • the vertical adjustment takes place via two round columns functioning as linear guides 7z; on the other hand, the device ld has a protective hood 16 with a suction line 17.
  • Fig. 7 shows a device le, in which a plurality of tensioning devices 14 are arranged on a belt 18. It would also be conceivable that a chain is provided instead of the band 18. With the aid of the belt 18, a tensioning device 14 can be moved into the effective range of the hydraulic hammers 2a, 2b. In this way, a particularly efficient machining of workpieces 11 is possible. It would also be conceivable for a plurality of processing stations with different hydraulic hammers 2a, 2b to be provided in the course of the belt 18. In this case, the clamping device 14 can be moved with a workpiece 11 to a first position, which is processed there with at least one first hydraulic hammer 2a, 2b. Then the clamping device 14 is moved with the workpiece 11 to a second position, which is processed there with at least one second hydraulic hammer.
  • Fig. 8 shows a device lf with several such processing stations 19a..19c, and with a rotary table 20 instead of a belt 18.
  • the processing station 19a includes the hydraulic hammers 2a, 2b, the processing station 19b three more hydraulic hammers and the processing station 19c two more hydraulic hammers , With the help of the rotary table 20, a clamping device 14 in the effective range of the processing stations 19a..19c respectively whose hydraulic hammers 2a, 2b are moved (rotated).
  • the clamping device 14 can be moved to a first position PI in the effective range of the first processing station 19a or the first hydraulic hammers 2a, 2b, where the workpiece 11 (not shown) clamped in the clamping device 14 is machined with the first hydraulic hammers 2a, 2b ,
  • the clamping device 14 is moved to a second position P2 in the effective range of the second processing stations 19b and the second hydraulic hammers, where the tensioned in the clamping device 14 workpiece 11 is processed with the second hydraulic hammers.
  • the clamping device 14 is moved to a third position P3 in the effective range of the third processing station 19c and the third hydraulic hammers, where the clamped in the clamping device 14 workpiece 11 is processed with the third hydraulic hammers. Finally, the clamping device 14 is rotated to a fourth position P4, at which the finished workpiece 11 can be removed and a new one to be machined can be clamped.
  • a workpiece 11 may be located in the device lf, but all fixtures 14 may be occupied by workpieces 11. Accordingly, the device lf is then quasi fed continuously.
  • a plurality of processing stations 19a..19c can also be provided in the course of the belt 18 of the apparatus illustrated in FIG.
  • the hydraulic hammers 2a..2d shown in the figures can be synchronized or operated unsynchronized.
  • a control is provided in particular, which is set up to control a plurality of hydraulic hammers 2 a, 2 d synchronized.
  • the belt 18 or the rotary table 20 moves discontinuously and stops at a position P1..P4, where the workpiece 11 is processed. It would also be conceivable, however, for the belt 18 or the rotary table 20 to move continuously and for the processing stations 19a, 19c to be moved uniformly with the tensioning device 14 on the belt 18 or the rotary table 20 during the processing of the work piece 11. After processing, a retracting movement of the processing station 19a..19c occurs, and the cycle begins again.
  • one of the guides 7x, 7y, 7z may be aligned in the direction of movement of the belt 18, so that the mentioned movement of the processing station 19a..19c is possible.
  • the processing stations 19a, 19c can be rotatably mounted about the vertical axis z (for example, be arranged on a support rotatably mounted about the vertical axis z), so that the uniform movement of the processing stations 19a, 19c and the tensioning devices 14 is made possible .
  • FIG. 9 shows another device lg, which is similar in structure and function to the devices 1b and 1c shown in FIGS. 4 and 5.
  • the tensioning device 14 is coupled to or arranged on a jogging device.
  • the vibrator motor 21 of the vibrator device is specifically designated.
  • the hydraulic hammers 2a..2d can be pivoted away from the clamping devices 14 with the aid of the crank drive 15 in order to avoid collisions with the workpiece 11.
  • Fig. 10 shows a device 1h which is similar in structure and function to the device 1g shown in Fig. 9.
  • the tensioning device 14 is coupled to or arranged on a vibrating device (see the vibrating motor 21).
  • the hydraulic hammers 2a..2d are aligned horizontally in this example.
  • FIGS. 11 to 13 show a further alternative design of a device II.
  • Fig. 11 shows the device Ii in front view
  • Fig. 12 in plan view
  • Fig. 13 in side view.
  • the device Ii has a clamping device 14, which is rotatably mounted about a horizontal axis of rotation D. In this way, the workpiece 24 can be rotated, whereby dissolved molding sand can fall down.
  • the hydraulic hammers 2a..2c can be rotatably mounted about this horizontal axis of rotation D, as is the case with the device Ii. In this way, the Entkernvorgang can be continued during rotation of the workpiece 24.
  • a vibrating device is coupled to the tensioning device 14 or arranged thereon. This vibrating device can also be rotatably mounted about this horizontal axis of rotation D, so that the workpiece 24 can also be shaken during the turning operation.
  • the workpiece 11, 24 can be rotated, vibrated and machined with the at least one hydraulic hammer 2, 2a. It is particularly advantageous if the workpiece 11, 24 simultaneously rotated, vibrated and processed with the at least one hydraulic hammer 2, 2a..2d. In this way, the machining of the workpiece 11, 24 can be completed very quickly.
  • the feed is carried out via the conveyor track 23, via which workpieces 24 can be introduced into the protective hood 16, in which the machining of the workpiece 24 takes place.
  • the machining of the workpiece 11, 24 can be carried out in a particularly differentiated manner, for example by varying the nature of the impact or its position.
  • the impact energy for removing the cast core parts adhering to the workpiece 11, 24 may be increased over the breakage of the casting core.
  • the removal of the sprue can be effected, for example, by making a targeted impact on the hydraulic hammer 2, 2a..2d or by causing the sprue to vibrate, and so on.
  • the workpiece 11, 24 can be moved to different processing positions P1..P4 for the individual types of processing.
  • the workpiece 11, 24 at the first processing position PI of the device 11 shown in FIG. 8 can be freed of adhering core parts at the second processing position P2 and separated from a gate at the third processing position P3 become.
  • the processing stations 19a..19c blows of different types can be performed, as indicated in the previous paragraph.
  • the workpiece 11, 24 could also remain at a processing position P1..P3 when the processing stations 19a..19c are moved to the processing positions P1..P3.
  • the principle presented is not bound to a rotational movement, but may also be based on a translational movement.
  • the presented principle can be applied to the device le shown in FIG.
  • the order given for the processing types is favorable, it can also be changed. For example, the removal of a sprue from the workpiece 11, 24 before removing the workpiece 11, 24 adhering parts of the casting core done.
  • the different time phases for the different types of processing are essentially separated, but can overlap in time by up to 20%. In other words, one phase or processing is at least 80% complete before the next begins. This means, for example, that at least 80% of the molding sand is removed from the workpiece 11, 24, or that 80% of the time required for complete removal of the molding sand before the sprue is removed, and so on.
  • the workpiece 11, 24 is moved for the individual processing modes to different processing positions P1..P3 and over different containers 25a..25c, as shown schematically in FIG. 14 and indicated by arrows.
  • the workpiece 11, 24 is moved to the first processing position PI, it is processed there by the first hydraulic hammer 2a, and the material removed from the workpiece 11, 24 falls into the first container 25a.
  • the workpiece 11, 24 is moved to the second processing position P2, it is processed there by the second hydraulic hammer 2b, and the material removed from the workpiece 11, 24 falls into the second container 25b.
  • FIG. 14 shows individual hydraulic hammers 2a.
  • the principle presented is applicable to several processing stations 19a..19c. Also, more or less than three processing positions P1..P3, more or less than three hydraulic hammers 2a..2c and more or less than three containers 25a..25c may be provided.
  • a concrete device lf for implementing this embodiment variant is shown for example in FIG. 8.
  • the workpiece 11, 24 can be cored / desanded at the first processing position PI, be freed of adhering parts of the casting core at the second processing position P2 and separated from a gate at the third processing position P3.
  • the different materials removed from the workpiece 11, 24 then fall into different containers 25a, 25c and can be processed well.
  • the method illustrated in FIG. 14 is not bound to a rotational movement, but may also be based on a translatory movement. In particular, the presented principle can therefore be applied to the device le shown in FIG.
  • a guide device 26 eg a chute
  • the material removed from the workpiece 11, 24 is introduced into different containers 25a, 25c, as shown schematically in FIG is shown.
  • the nozzle 26 is concretely set to the third container 25c, but it may of course also be set to the containers 25a, 25b.
  • FIG. 14 not only the method visualized in FIG. 14 is applicable to the device le shown in FIG. 7 and the device 1f shown in FIG. 8, but also the embodiments shown in FIGS. 15 and 16
  • the workpiece 11, 24 remains for at least two types of processing in one and the same clamping device 14, and / or the workpiece 11, 24 is processed in one and the same device la .. Ii at least two types of processing. In this way, the processing is very fast.
  • the processing stations 19a..19c can be moved to the processing positions P1..P3.
  • the device 1f shown in FIG. 8 could be designed so that the rotary table 20 is not rotatable.
  • a workpiece 11, 24 would be clamped for the different types of processing in different fixtures 14 of the device lf.
  • the limit to different devices la .. Ii is flowing. It is favorable for the machining of the workpiece 11, 24 in a clamping of the workpiece 11, 24 and / or in a device la ..
  • Ii for machining the workpiece 11, 24 in turn, if three of the specified types of processing or all four of the specified types of processing in a clamping of the workpiece 11, 24 and / or in a device la .. Ii for machining the workpiece 11, 24 take place.
  • the machining of the workpiece 11, 24 is particularly fast. In particular, this applies if three of the specified types of processing or all four of the specified types of processing in a clamping of the workpiece 11, 24 and in the temporally overlapping phases take place.
  • the processing can take place in the device 1b shown in FIG.
  • the provision of several processing stations 19a..19c is not necessary. Rather, the blows are advantageously carried out in a manner which causes the or all the desired effects.
  • the control of the hydraulic hammers 2, 2a..2d is then particularly simple.
  • the different time phases for the different types of processing are essentially simultaneous, but overlap in time by at least 80%.
  • one phase or processing is at least 20% complete before the next begins.
  • it is also special advantage if at least two of the types of processing, three of the specified types of processing or all four of the specified types of processing in the same device la .. li for processing the workpiece 11, 24 are performed.
  • Fig. 17 now shows a special type of hydraulic hammer 2e.
  • the hydraulic hammer 2e comprises an inner cylinder 27, in which a hammer 28 is movably mounted. On the inner cylinder 27, a front bearing piece 29 is fixed, in which a first socket 30 is mounted. In the inner cylinder 27 is a second socket 31. The flattened chisel 3 is slidably mounted in the two sockets 30 and 31. Furthermore, the hydraulic hammer 2e comprises an outer cylinder 32, in which the inner cylinder 27 is slidably mounted. On the inner cylinder 27, a pressure pipe 33 is fixed, which is guided through a third bushing 34 through the outer cylinder 32. Finally, in the outer cylinder 32, a pressure port 35 is arranged. The function of the hydraulic hammer 2e is now as follows:
  • Air may be in the space between the hammer 28 and the bit 3, which may be compressed or directed outwardly through a bore (not shown). If the air is compressed in said space, the hammer 28 is characterized by the as Air spring acting, compressed air reset. It is also conceivable that the provision of the hammering piece 28 is effected by a mechanical spring or at least supported.
  • the bit 3 can be pressed against a workpiece 11, 24 by pressurizing the outer cylinder 32.
  • This clamping force can be superimposed by applying pressure to the inner cylinder 27 a shock, which is introduced into the workpiece 11, 24 and there triggers the effects already described.
  • only the hydraulic hammer 2e is required for generating a clamping force acting on the workpiece 11, 24. That is, the hydraulic hammer 2e not only functions as a single contact member for pressing the workpiece 11, 24 against the machine table 12, but also generates the clamping force.
  • a separate hydraulic cylinder 8 for generating the clamping force can then be omitted.
  • FIG. 18 shows an alternative variant of a hydraulic hammer 2f, which is very similar to the hydraulic hammer 2f shown in FIG.
  • the pressure pipe 33 is omitted and a first controllable valve 36 is disposed on the rear side of the inner cylinder 27, with which the inner cylinder 27 can be connected to the outer cylinder 32 or separated therefrom.
  • the hammering piece 28 pressurized with oil, accelerated towards the chisel 3 and beaten against it.
  • the space behind the striking piece 28 is also connected to a return line 37, in the course of which a second controllable valve 38 is arranged.
  • the hydraulic oil can be discharged via this return line 37 from the area behind the hammer 28.
  • the valves 36 and 38 are therefore driven alternately.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1a..1i) und ein Verfahren zum Zerstören eines Gusskerns eines gegossenen Werkstückes (11, 24) und/oder zum Entfernen von dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile eines Gusskerns, wobei die Vorrichtung (1a..1i) zu diesem Zweck zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) aufweist beziehungsweise wobei für das Zerstören des Gusskerns und/oder zum Entfernen von dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns zumindest ein Hydraulikhammer (2, 2a..2f) eingesetzt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Zerstörung eines Gusskerns
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zerstören eines Gusskerns ei- nes gegossenen Werkstückes, wobei die Vorrichtung zumindest einen Hammer aufweist beziehungsweise wobei für die Zerstörung des Gusskerns zumindest ein Hammer eingesetzt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile eines Gusskerns. Zum Zerstören eines Gusskerns beziehungsweise zum Entkernen/Entsanden von Werkstücken, die mittels eines Gießverfahrens hergestellt worden sind, können die Werkstücke durch Schläge mit einem Hammer in Schwingung versetzt werden, wodurch der Kern zertrümmert und gegebenenfalls Formsand aus dem Werkstück entfernt wird. Eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE10136713 AI bekannt, welche für die Zerstörung eines Gusskerns pneumatische Klopfeinrichtungen offenbart.
Die Verwendung von pneumatischen Hämmern für die Zerstörung eines Gusskerns ist mit ei- ner Reihe an Nachteilen verbunden, insbesondere mit den nachfolgend angeführten Nachteilen:
Ein pneumatischer Hammer muss bauartbedingt mit geölter Druckluft betrieben werden, die nach Ausführung des Schlags in die Umgebung abgeblasen wird. Das Öl in der Abluft, die zumindest zum Teil in Richtung des Werkstücks beziehungsweise des Gusskerns / der Gussform geblasen wird, verschmutzt das Werkstück und den Formsand. Dadurch wird einerseits die Weiterverarbeitung des Werkstücks erschwert, da dieses vor weiteren Bearbeitungsschritten in der Regel gesäubert werden muss, andererseits wird die Weiter- oder Wiederverwendung des Formsands wegen der Kontamination mit dem Öl eingeschränkt oder langfristig so- gar verhindert. Damit einher gehen Umweltprobleme, da der Formsand aufwändig entsorgt werden muss. Zudem verschmutzt das im Abluft- Aerosol fein zerstäubte Öl auch die Umgebungsluft, wodurch sich gesundheitliche Probleme für die in der Umgebung der Entkern- Vorrichtung befindlichen Personen ergeben. Darüber hinaus setzt sich schon nach kurzer Zeit ein Ölfilm auf der Entkern- Vorrichtung selbst und auf den in der Umgebung der Entkern- Vorrichtung ange- ordneten Geräten und Maschinen ab. Dadurch können Fehlfunktionen der betroffenen Geräte/Maschinen ausgelöst werden, zumindest resultiert aber ein erhöhter Aufwand für die Reinigung der verschmutzten Flächen.
Weiterhin kann ein pneumatischer Hammer nur mit vergleichsweise geringer Anpresskraft gegen das Werkstück gedrückt werden. Bei Verwendung eines pneumatischen Hammers sind daher in aller Regel weitere Spannvorrichtungen vonnöten um ein "Wandern" des Werkstücks auf dem Maschinentisch zu verhindern.
Außerdem dauert ein Schlag bei pneumatischen Systemen relativ lang. Die Anregung von Transversal- und Longitudinalwellen im Werkstück erfolgt bei pneumatischen Systemen daher mit vergleichsweise geringer Energiedichte.
Darüber hinaus zeigen Pneumatikhämmer im Allgemeinen eine Tendenz zur unerwünschten Abnahme der Schlagfrequenz bei Belastung. Aufgrund dieses Rückgangs der Schlagfrequenz wird die real zu erreichende Entsandungs-/Entkernleistung gegenüber der nominal zu erreichenden Entsandungs-/Entkernleistung reduziert.
Zudem ist die Wärmeabfuhr von einem Pneumatikhammer vergleichsweise schlecht, sodass im Betrieb des Pneumatikhammers regelmäßig Pausen eingeplant werden müssen, welche ein Abkühlen des Pneumatikhammers ermöglichen.
Weiterhin weisen pneumatische Hämmer eine vergleichsweise geringe Standzeit auf und müssen häufig gewartet werden. Durch die häufigen Wartungsintervalle ist die Produktivität vergleichsweise gering.
Außerdem sind beim pneumatischen Hammer eine Positionierung des Meißels und eine kontrollierte Endstellung nicht ohne spezielle Maßnahmen zu bewerkstelligen. Dies ist insbesondere bei automatischen Bearbeitungsabläufen problematisch. Schließlich sind pneumatische Hämmer vergleichsweise groß. Insbesondere die Bearbeitung kleiner Werkstücke kann daher problematisch sein. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Zerstören eines Gusskerns anzugeben. Weiterhin sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile eines Gusskerns angegeben werden. Insbesondere sollen die oben genannten Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zumindest eine Hammer ein Hydraulikhammer ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem zumindest ein Hydraulikhammer zum Zerstören eines Gusskerns und/oder zum Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile eines Gusskerns eingesetzt wird.
Unter einer "Zerstörung" eines Gusskerns ist im Rahmen der Erfindung in erster Linie das Brechen des Gusskerns beziehungsweise das Verursachen von Rissen im Gusskern zu verste- hen. In weiterer Folge kann der gebrochene Gusskern, beispielsweise mit Hilfe einer Rüttelvorrichtung aus dem Werkstück entfernt werden, indem der Gusskern weiter zerstört wird und in so kleine Teile aufgelöst wird, dass der Gusskern letztlich aus dem Werkstück ausgetragen wird. Man spricht dann von (vollständigem) "Entkernen oder Entsanden". Dieses "Entkernen oder Entsanden" wird nicht notgedrungen von einer Rüttel Vorrichtung erledigt, sondern kann auch von der offenbarten Vorrichtung zum hydraulischen Zerstören eines Gusskerns bewerkstelligt werden. Die "Zerstörung" eines Gusskerns umfasst dann auch das (vollständige) "Entkernen oder Entsanden". Eine "Gussform" ist ein Körper, der eine zur gewünschten Form des Werkstücks negative Form aufweist. Ein "Gusskern" ist ein Spezialfall einer Gussform, welche einen Hohlraum im Werkstück beziehungsweise eine Innenkontur des Werkstücks ausbildet.
"Formsand" ist jenes Material, aus dem eine Gussform und im Speziellen ein Gusskern besteht. Auch wenn zumeist tatsächlich Sand, welcher mit einem Bindemittel versetzt ist, für die Herstellung von Gussform en/Gusskernen verwendet wird, sind unter dem Begriff "Formsand" im Rahmen der Erfindung auch andere Stoffe zu verstehen, die zur die Herstellung von Gussformen/Gusskernen eingesetzt werden. Alternative Begriffe für "Formsand" sind "Modellsand" oder auch "Formstof '. Alternative Formstoffe sind beispielsweise Salz oder Keramik.
Gussform en/Gusskerne können unterschiedliche Sandkörnungen aufweisen. Zudem können Gussform en/Gusskerne mit unterschiedlichen Bindersystemen gebunden sein, beispielsweise mit anorganischem Binder (z.B. Wasserglas) oder organischen Bindern (z.B. Harzen). Gusskerne können außerdem unterschiedliche Dichte und/oder Formstoffeigenschaften aufweisen. Zudem können in Gusskernen weitere Stoffe oder Körper eingearbeitet sein, beispielsweise Kerneisen. Auch innen hohle oder teilweise hohle Gusskerne können hergestellt werden, etwa indem eine Öffnung oder mehrere Öffnungen im Gusskern vorgesehen werden oder indem der Gusskern aus mehreren Teilen besteht.
Gusskerne mit unterschiedlicher Dichte und/oder unterschiedlichen Formstoffeigenschaften können zum Beispiel durch Drucken hergestellt sein. Beim Drucken von Formstoffen können die Eigenschaften des Gusskerns durch Variation des Binders lokal bestimmt werden. Beispielsweise können auf diese Weise Gusskerne mit fester Hülle und losem Sandvolumen im Inneren hergestellt werden.
Gusskerne können zum Beispiel auch mit einer Kernschießmaschine hergestellt werden ("geschossene Gusskerne"). Hierbei wird der Formsand mit hoher Geschwindigkeit in den Kernkasten eingeschossen, beispielsweise mit Hilfe durch eine schlagartige Expansion eines Druckluftvolumens. Es können sowohl feuchte als auch trockene Formstoffe in kalte Kernkästen ("Cold-Box- Verfahren") oder heiße Kernkästen ("Hot-Box- Verfahren") geschossen werden. Gusskerne sowie deren Formteile können aber zum Beispiel auch nach dem Formmaskenverfahren hergestellt sein. Der mit einem trockenen Bindemittel umhüllte Formsand wird hierbei auf eine erhitzte Modellplatte aufgeschüttet. Durch das von der Hitze erweichte Bindemittel backt der Formsand zu einem schichtförmigen Gusskern zusammen. Bei diesen Kernformver- fahren können sehr feste und auch innen hohle Gusskerne hergestellt werden.
Die mit Formsand hergestellten Gusskerne (beziehungsweise deren Formteile) können mit Werkstoffen beschichtet oder infiltriert sein, um gegenüber der Schmelze verbesserte Eigenschaften, wie zum Beispiel verbesserte Benetzung, höhere Temperaturbeständigkeit, sowie verbesserte Gasdurchlässigkeit, Porigkeit oder Gasdichtheit zu schaffen (siehe auch
"Schlichte").
Die vorgestellte Vorrichtung und das vorgestellte Verfahren eignen sich zum Zerstören und insbesondere auch zum Entfernen aller bekannten Arten von Gusskernen, insbesondere zum Zerstören/Entfernen der oben angeführten Arten von Gusskernen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens wird der zumindest eine Hydraulikhammer (auch) zum Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns eingesetzt.
Dem Werkstück "anhaftende Teile" eines Gusskerns sind jene Teile des Gusskerns, die sich beim Zerstören des Gusskerns vom Rest desselben, ohne weiteren Einfluss jedoch nicht vom Werkstück lösen. Diese Teile bilden sich während des Gießvorgangs in der Grenzschicht zwischen Werkstück und Gusskern aus, insbesondere aufgrund der hohen auftretenden Tempera- turen. "Anhaftende Teile" des Gusskerns sind im Speziellen "Schlichte" und "penetrierender Formsand".
Im Bereich der Gießereitechnik ist "Schlichte" ein Überzugsstoff, der auf eine Gussform oder auch einen Gusskern aufgetragen wird, um die poröse Formteiloberfläche zu glätten. Als Grundmaterial werden dazu fein gemahlene feuerfeste bis hochfeuerfeste Stoffe eingesetzt. Die Überzugsschicht isoliert das Grundmaterial der Gussform beziehungsweise des Gusskerns (das heißt den Formsand) und schützt dieses vor übermäßiger thermischer Belastung durch die Metallschmelze. Beim Giessvorgang kann die Schlichte am Werkstück "anbacken". " Sandpenetration" bezeichnet in der Gießereitechnik ein Eindringen von Formsand in das Werkstück beziehungsweise Sandanhaftungen am Gussteil, welche zu rauen Gussoberflächen führen. Sandkörner werden dabei teilweise oder auch ganz vom Material des Werkstücks um- schlössen. Hauptsächlich sind Werkstücke aus Aluminium von diesem unerwünschten Phänomen betroffen, grundsätzlich kann es aber auch bei anderen Materialien auftreten. Der Begriff "Sandpenetration" bezeichnet nicht nur den Vorgang, also das Eindringen des Formsands in die Werkstückoberfläche, sondern auch den eingedrungenen Formsand selbst. "Sandpenetration" ist demnach auch als dem Werkstück anhaftender Formsand zu verstehen.
Grundsätzlich können die vorgeschlagene Vorrichtung und das vorgeschlagene Verfahren dazu eingesetzt werden, nur den Gusskern zu zerstören, was gegebenenfalls ein (vollständiges) Entkernen/Entsanden des Werkstücks beinhaltet, nur Schlichte vom Werkstück zu entfernen, nur Sandpenetration zu entfernen oder eine Kombination der angeführten Bearbeitungs- arten auszuführen. Kombinierte Bearbeitungsarten können simultan beziehungsweise gleichzeitig ausgeführt werden oder auch hintereinander in getrennten Bearbeitungsschritten. Beispielsweise können das Entkernen/Entsanden des Werkstücks in einem ersten Schritt und das Entfernen von Schlichte, in einem davon getrennten, zweiten Bearbeitungsschritt erfolgen. Das Zerstören des Gusskerns kann auch das Zerstören einer (einen Hohlraum aufweisenden beziehungsweise eine Außenkontur des Werkstücks abbildenden) Gussform umfassen. Desgleichen kann das Entkernen/Entsanden des Werkstücks auch das Entfernen einer (einen Hohlraum aufweisenden beziehungsweise eine Außenkontur des Werkstücks abbildenden) Gussform umfassen. Darüber hinaus kann entfernte Schlichte oder Sandpenetration auch von einer (einen Hohlraum aufweisenden beziehungsweise eine Außenkontur des Werkstücks abbildenden) Gussform stammen.
Durch die Verwendung eines Hydraulikhammers ergibt sich eine Reihe von Vorteilen, insbesondere die nachfolgend angeführten Vorteile:
Im Gegensatz zu einem pneumatischen System weist ein hydraulisches System einen geschlossenen Kreislauf auf, aus dem das Öl im Normalbetrieb nicht austritt. Daher wird die Weiterverarbeitung des Werkstücks erleichtert, da dieses nicht entfettet werden muss, und auch die Weiter- oder Wiederverwendung des Formsands wird langfristig ermöglicht, sodass dieser erst nach vielen Zyklen entsorgt werden muss.
Außerdem wird die Umgebung der Entkern- Vorrichtung nicht mit dem in der Druckluft enthaltenen Öl belastet. Gesundheitliche Schäden sowie Fehlfunktionen und erhöhter Reinigungsaufwand, wie sie durch Druckluft- Systeme bedingt sein können, sind beim hydraulischen System nicht gegeben.
In der Regel weist der Hydraulikhammer darüber hinaus ein vergleichsweise hohes Schlaggewicht bei relativ geringem Hub auf. Durch die im hydraulischen System höheren vorherrschenden Drücke wird das Schlagstück dennoch stark beschleunigt und mit großer Wucht gegen den Meißel des Hydraulikhammers geschlagen. Die hohen Drücke und damit einhergehenden hohen Kräfte führen nun dazu, dass der Meißel des Hydraulikhammers mit vergleichsweise hoher Anpresskraft gegen das Werkstück gepresst werden kann. Vorteilhaft beträgt die Anpresskraft für den Hydraulikhammer mehr als 2 kN, wohingegen der pneumatische Hammer in der Regel nur mit weniger als 1 kN gegen das Werkstück gedrückt werden kann. Bei Verwendung pneumatischer Hämmer sind daher in aller Regel weitere Spannvorrichtungen vonnöten, um ein "Wandern" des Werkstücks auf dem Maschinentisch zu verhindern. Bei Verwendung von hydraulischen Hämmern sind dagegen keine weiteren Spannvorrichtungen nötig. Mit anderen Worten wird eine Spannkraft bevorzugt ausschließlich mit dem zumindest einen hydraulischen Hammer, der auch die Zerstörung des Gusskerns durchführt beziehungsweise anhaftende Gusskern-Teile vom Werkstück entfernt, auf das Werkstück übertragen. Mit anderen Worten weist die Vorrichtung bevorzugt als einziges Kontaktelement für das Drücken des Werkstücks gegen den Maschinentisch der Vorrichtung den Hydraulikhammer auf, der auch zur Zerstörung des Gusskerns beziehungsweise zum Entfernen von dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns eingerichtet ist. Bevorzugt wird die Spannkraft während des gesamten Bearbeitungsvorgangs durch den zumindest einen Hydraulikhammer auf das Werkstück übertragen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn für eine Erzeugung einer auf das Werkstück wirkenden Spannkraft lediglich der zumindest eine Hydraulikhammer vorgesehen ist. Das heißt, der Hydraulikhammer fungiert nicht nur als einziges Kontaktelement für das Drücken des Werkstücks gegen den Maschinentisch, sondern er erzeugt auch die Spannkraft. Ein gesonderter Hydraulikzylinder zur Erzeugung der Spannkraft kann dann entfallen.
Weiter bevorzugt wird das Werkstück mit einer Kraft von zumindest 2 kN pro Hydraulikhammer in die Vorrichtung zum Zerstören des Gusskerns beziehungsweise Entfernen der dem Werkstück anhaftenden Gusskern-Teile gespannt.
Durch die hohen Spannkräfte und die damit verbundene Kompression des Werkstücks wird das Schwingungsverhaltens des Werkstücks selbst und auch das Schwingungsverhalten des Systems, umfassend das Werkstück und die Bearbeitungsmaschine, in welcher das Werkstück gespannt ist, maßgeblich verändert, wodurch die Zerstörung des Gusskerns respektive das Entfernen von dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile positiv beeinflusst wird. Generell erfolgt durch den Hydraulikhammer eine breitbandige Anregung des Werkstücks, nicht zuletzt auch durch Wellenreflexionen am Maschinenrahmen jener Bearbeitungsmaschine, in der das Werkstück gespannt ist.
Untersuchungen haben auch gezeigt, dass für die gleiche Entsandungs-/Entkernungsleistung bei Verwendung hydraulischer Hämmer weniger Energie aufgewendet werden muss als bei Verwendung pneumatischer Hämmer. Berechnungen offenbaren, dass das hydraulische System nur 18% jener Energie zum Entkernen braucht, die das Pneumatiksystem für dieselbe Entsandungs-/Entkernungsleistung benötigt. In einem anderen Versuch wurde festgestellt, dass 2 Hydraulikhämmer in 15 Sekunden dieselbe Entsandungs-/Entkernungsleistung erbringen wie 6 Pneumatikhämmer in 60 Sekunden. Das heißt, die für die Entsandung/Entkernung benötigte Zeit beziehungsweise die dafür nötige Energie wird durch die Verwendung des hydraulischen Hammers deutlich reduziert.
Dieses überraschende Ergebnis wird vor allem darauf zurückgeführt, dass der mechanische Impuls, der vom Schlagstück auf den Meißel übertragen wird, bei Verwendung eines Hydraulikhammers deutlich höher ist als bei pneumatischen Systemen. Dazu kommt, dass die bewegte Flüssigkeitssäule, die sich in der Zuleitung zum Hydraulikhammer durch das Einströmen des Drucköls in den Zylinder des Hydraulikhammers bildet, praktisch auf ein starres Hindernis aufläuft und es daher aufgrund der Inkompressibilität des Hydrauliköls zu starken Drucküberhöhungen kommt, die den Schlag verstärken. Mit anderen Worten kann das Gewicht der bewegten Flüssigkeitssäule dem Schlaggewicht hinzugerechnet werden. Die bewegte Gassäule, die sich in der Zuleitung zum Pneumatikhammer durch das Einströmen der Druckluft in den Zylinder des Pneumatikhammers bildet, hat dagegen praktisch kein Gewicht und die Luft ist darüber hinaus komprimierbar. Ein zusätzlicher Effekt durch das in der Zuleitung befindliche Druckmedium ergibt sich bei pneumatischen Systemen daher nicht. Auch das Einströmverhalten des Druckmediums in den Zylinder dürfte bei hydraulischen Hämmern besser sein und mit weniger Verwirbelungen verbunden sein als dies bei pneumatischen Hämmern der Fall ist.
Darüber hinaus ist der Schlag bei hydraulischen Systemen sehr kurz, was auch an der Inkom- pressibilität des Druckmediums liegt. Das heißt, die vom Schlagstück auf den Meißel übertragene Energie erfolgt zeitlich konzentriert. Mit anderen Worten erfolgt die Energieübertragung auf den Meißel in einer sehr kurzen Zeitspanne. Es resultieren somit hohe zeitliche Leistungs- spitzen. Im Gegensatz dazu erfolgt die Energieübertragung bei pneumatischen Systemen relativ langsam, wodurch keine so hohen Leistungsspitzen resultieren. Die Anregung von Transversal- und Longitudinalwellen erfolgt bei hydraulischen Systemen daher mit höherer Energiedichte als bei pneumatischen Systemen. Bei Verwendung von Hydraulikhämmern prägen sich daher stärkere Transversal- und Longitudinalwellen im Werkstück aus als dies bei pneu- matischen Systemen der Fall ist. Daher ist die Entsandungsleistung beziehungsweise Abtragleistung anhaftender Gusskern-Teile bei hydraulischen Systemen bei gleicher eingesetzter Energie deutlich größer als bei pneumatischen Systemen.
Wie erwähnt, platzen durch die stark ausgeprägten Transversal- und Longitudinalwellen im Werkstück auch anhaftende Teile eines Gusskerns bei einem Schlag des Hydraulikhammers vom Werkstück ab, wodurch die nachfolgende Bearbeitung des Werkstücks vereinfacht wird. Insbesondere können das Entsanden/Entkernen des Werkstücks und das Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile mit einer Maschine und in einer Aufspannung des Werkstücks erfolgen. Dadurch kann die Zeit für die Herstellung eines Gussprodukts deutlich reduziert werden. Bei Verwendung von pneumatischen Hämmern wird zum Beispiel die Schlichte dagegen mit anderen Verfahren entfernt, beispielsweise durch Kugelstrahlen (zum Beispiel mit Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 1 mm). Das heißt, es wird eine weitere Maschine benötigt, und das Werkstück muss umgespannt werden. Vorzugsweise erfolgt der vom Hydraulikhammer ausgeführte Schlag aus den genannten Gründen nicht auf den Formsand des Gusskerns beziehungsweise der Gussform, sondern auf das (in der Regel metallische) Werkstück. Der Schlag ist dadurch besonders hart beziehungs- weise besonders kurz und energieintensiv. In diesem Fall weist der Meißel vorteilhaft keine Spitze auf, sondern ist abgeflacht.
Nicht verwechselt werden darf die Schlagdauer mit der Schlagfrequenz. Bei gleicher Schlagfrequenz können völlig unterschiedliche Schlagdauern vorliegen (selbstverständlich ist die Schlagdauer aber stets kürzer als die Periodendauer der Schlagfrequenz). Das bedeutet auch, dass kürzere Schläge bei gleichem mittleren Energieinhalt über eine Periodendauer gesehen eine höhere Energiedichte aufweisen als längere Schläge.
Pneumatikhämmer zeigen im Allgemeinen auch eine Tendenz zur Abnahme der Schlagfre- quenz bei Belastung, wohingegen die Schlagfrequenz bei Hydraulikhämmern auch unter Belastung im Wesentlichen konstant bleibt. Höhere Schlagfrequenz bedeutet wiederum höhere Entsandungs-/Entkernleistung respektive höhere Raten beim Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns. Bei den untersuchten Pneumatik- und Hydraulikhämmern liegt die Schlagfrequenz für pneumatische Systeme etwa bei 20-25 Hz, wohingegen die Schlagfre- quenz bei den hydraulischen Systemen bei rund 28-45 Hz liegt.
Ein weiterer Vorteil des hydraulischen Systems ist auch darin begründet, dass Öl ein deutlich besserer Wärmeträger ist als Luft. Typischerweise beträgt die Wärmekapazität von Öl rund 1,7 kJ/(kg K) und von Luft rund 1,0 kJ/(kg K). Das bedeutet, dass die entstehende Wärme von einem Hydraulikhammer besser abgeführt werden kann und dieser kühler gehalten werden kann als ein Pneumatikhammer. Beispielsweise wird das vom Hammer rücklaufende Öl dazu einem Ölkühler zugeführt. Durch die bessere Wärmeabfuhr ist ein günstigeres Puls-Pausen-Verhältnis erzielbar. Das heißt, der Hydraulikhammer kann in einer vorgegebenen Zeitspanne anteilsmäßig länger im Betrieb sein, als ein Pneumatikhammer. Der Hydraulikhammer kann daher in derselben Zeit auch aus diesem Grund mehr Werkstücke bearbeiten als ein Pneumatikhammer. Dazu kommt, dass hydraulische Systeme in aller Regel auch insgesamt eine höhere Lebensdauer aufweisen, sodass Wartungsintervalle gegenüber pneumatischen Systemen verlängert werden können. Weiterhin ist ein Hydraulikhammer bei gleicher Entsandungs-ZEntkernleistung respektive bei gleicher Rate beim Entfernen dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile durch die höhere Energiedichte des Druckmediums in hydraulischen Systemen kleiner als ein Pneumatikhammer und in der Regel auch schlanker aufgebaut. Dies ist insbesondere bei der Bearbeitung von gegossenen Motorblöcken von Vorteil, da hydraulische Hämmer relativ eng und insbesondere im Abstand der Zylinderbohrungen im zu bearbeitenden Motorblock angeordnet werden können. Bei den immer kleiner werdenden Hubräumen stellt die Verwendung eines Hydraulikhammers in diesem Hinblick einen besonderen Vorteil dar.
Schließlich können die Position des Meißels und insbesondere dessen Endstellung beim Hyd- raulikhammer wegen des inkompressiblen Druckmediums durch das Volumen des zufließenden Öls sehr gut kontrolliert beziehungsweise eingestellt werden. Beim pneumatischen Hammer sind eine Positionierung des Meißels und eine kontrollierte Endstellung dagegen nicht ohne spezielle Maßnahmen zu bewerkstelligen. Vorteilhaft ist es generell, wenn zwischen dem Werkstück und einem Maschinentisch der
Vorrichtung zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns eine Kunststoffplatte eingelegt wird. Diese Kunststoffplatte dient der Dämpfung, wodurch vermieden wird, dass die Schlagenergie in den Maschinenrahmen der genannten Vorrichtung geleitet wird, in welcher das Werkstück gespannt ist. Stattdessen wird die Ener- gie direkt im Werkstück abgebaut und dort für das Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile eines Gusskerns eingesetzt. Vorteilhaft können durch das Vorsehen der Kunststoffplatte auch hohe Schwingungsamplituden im Werkstück erzeugt werden, welche das Zerstören des Gusskerns / Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns begünstigen. Ein Beispiel für eine solche Kunststoffplatte ist unter dem Handelsnamen PU-Tecthan 556 bekannt und weist eine Härte von 95 Shore A auf.
Grundsätzlich kann die Unterlage aber auch aus Stahl gefertigt sein. Dies führt zu einer sehr geringen Dämpfung und ist in Abhängigkeit der Gussteilgeometrie und der Auflagefläche vorteilhaft, wenn am Bauteil sehr hochfrequente Schwingungen erzeugt werden sollen. Vorteilhaft können durch das Vorsehen der Stahlplatte auch allzu hohe Schwingungsamplituden im Werkstück vermieden werden, beispielsweise um das Abbrechen weit auskragender Werkstückteile und/oder das unerwünschte Abbrechen von Angüssen zu verhindern.
An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die angegebenen Varianten und die daraus resultierenden Vorteile jeweils sowohl auf das Zerstören eines Gusskerns eines Werkstücks als auch auf das Entfernen von dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile beziehen, auch wenn dies nicht immer explizit angegeben ist. Daher können ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerstören eines Gusskerns auch zum Entfernen von den dem Werkstück anhaftenden Teilen des Gusskerns eingesetzt werden und umgekehrt, wenn nichts Anderes angegeben ist.
Hinsichtlich des Zerstörens eines Gusskerns eines Werkstücks oder des Entfernens dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns hat es sich als besonders vorteilhaft herausge- stellt, wenn der Hydraulikhammer mit einer Schlagfrequenz zwischen 750 und 2700 Schlägen pro Minute (bzw. weiter bevorzugt zwischen 1700 und 2700 Schlägen pro Minute) und/oder einem Betriebsdruck zwischen 100 und 150 bar und/oder einem Hydrauliköl ström zwischen 12 - 35 1/min betrieben wird. In diesen Bereichen funktioniert das Zerstören eines Gusskerns beziehungsweise das Entfernen von dem Werkstück anhaftender Teile besonders gut.
Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zumindest ein Trägergestell aufweist, auf welchem der Hydraulikhammer angeordnet ist. Diese Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine definierte Lage des Hydraulikhammers zu dem zu bearbeitenden Werkstück zuverlässig gewährleistet werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Hydraulikhammer auf einer an einem Grundrahmen des Trägergestells angeordneten Haltevorrichtung befestigt ist. Um einen optimalen Abstand zu dem Werkstück einstellen zu können, hat es sich zudem als vorteilhaft herausgestellt, dass die Haltevorrichtung an einer mit dem Grundrahmen verbundenen Führung, insbesondere an einer Führungsschiene, verschiebbar gelagert ist. Als besonders günstig hat es sich hierbei herausgestellt, dass eine Längserstreckung der Führung beziehungsweise Führungsschiene vertikal zu einer Aufstellebene des Trägergestells verläuft. Auf diese Weise kann der Abstand des Hammers zu einem darunter angeordneten Werkstück auf einfache Weise sehr exakt eingestellt werden.
Um die Position des Hydraulikhammers zu verändern, kann es vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung mit zumindest einem an dem Grundrahmen angeordneten Aktor verbunden ist. Der zumindest eine Aktor kann beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer oder hydropneumati scher oder elektromechanischer Aktor sein. Um eine sehr präzise Ansteuerung zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, dass die Aktoren servohydraulisch oder digitalhydraulisch angesteuert sind.
Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch herausgestellt, wenn der zumindest eine Aktor als Kolben/Zylindereinheit, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet ist.
Um eine geringe Bauhöhe und einen kompakten Aufbau realisieren zu können, kann ein Kolben der Kolben/Zylindereinheit an der Haltevorrichtung und ein Zylinder an dem Grundrahmen befestigt sein oder umgekehrt. Durch diese Anordnung der Kolben/Zylindereinheiten kann eine geringe Bauhöhe der Entkern- Vorrichtung realisiert werden. Vorzugsweise drückt der Kolben den Hydraulikhammer nach oben (der Öldruck wirkt auf die gesamte kreisförmige Querschnittsfläche des Kolbens) und zieht ihn nach unten (der Öldruck wirkt auf eine ringförmige Kolbenfläche). Dadurch können beim Hochheben des Hydraulikhammers und jener Struktur der Entkern- Vorrichtung, an welcher der Hydraulikhammer befestigt ist, hohe Kräfte erzeugt werden. Durch das Eigengewicht des Hydraulikhammers und jener Struktur der Ent- kern- Vorrichtung, an welcher der Hydraulikhammer befestigt ist, können aber auch hohe An- press- oder Spannkräfte auf das Werkstück erzielt werden, auch wenn der Öldruck nur auf die ringförmige Kolbenfläche wirkt.
Eine Energieübertragung auf den Kern lässt sich dadurch weiter verbessern, dass die Vorrich- tung mehrere Hydraulikhämmer aufweist, beziehungsweise mehrere Hydraulikhämmer für den Entkernvorgang eingesetzt werden. Die Schlagbewegungen dieser Hämmer können insbesondere synchronisiert sein, beispielsweise zueinander phasenverschoben sein, wodurch sich die Energieübertragung weiter verbessern lässt. Zu diesem Zweck kann eine Steuerung vorgesehen sein, welche dazu eingerichtet ist, mehrere Hydraulikhämmer synchronisiert anzusteuern.
Günstig ist es darüber hinaus, wenn eine Spannvorrichtung für ein Werkstück im Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers angeordnet oder dorthin bewegbar ist. Auf diese
Weise kann das Werkstück während der Bearbeitung fixiert werden. Ist die Spannvorrichtung in den Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers bewegbar, dann kann das Einspannen des Werkstücks vom Bearbeiten mit dem zumindest einen Hydraulikhammer entkoppelt werden, wodurch der Entkernvorgang vereinfacht wird. In diesem Fall wird die be- schickte Spannvorrichtung für die Bearbeitung in den Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers bewegt und nach der erfolgten Bearbeitung wieder aus diesem heraus bewegt.
Generell ist anzumerken, dass der Einsatz einer Spannvorrichtung das zusätzliche Spannen, bei dem eine zusätzliche Spannkraft mit dem zumindest einen Hydraulikhammer auf das Werkstück übertragen wird, nicht ausschließt. Insbesondere beträgt die Spannkraft wiederum mehr als 2 kN pro Hydraulikhammer.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Spannvorrichtung auf einem Band oder einer Kette oder einem Rundtisch angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Entkernvorrichtung laufend mit Werkstücken beschickt werden.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Vorrichtung zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen von den dem Werkstück anhaftenden Teile des Gusskerns zumindest eine erste Position im Wirkbereich zumindest eines ersten Hydraulikhammers aufweist, an welche die Spannvorrichtung bewegbar ist, und zumindest eine zweite Position im Wirkbereich zumindest eines zweiten Hydraulikhammers, an welche die Spannvorrichtung bewegbar ist. Dementsprechend kann die Spannvorrichtung mit einem Werkstück an eine erste Position bewegt werden, wo das Werkstück mit zumindest einem ersten Hydraulikhammer bearbeitet wird, und dann an eine zweite Position bewegt werden, wo das Werkstück mit zumindest einem zweiten Hydraulikhammer bearbeitet wird. Zum Beispiel kann die Vorrichtung mehrere Bearbeitungsstationen mit jeweils einem Hydraulikhammer oder mehreren Hydraulikhämmern aufweisen, zu denen die Spannvorrichtung beziehungsweise das darin gespannte Werkstück bewegt werden kann. Mit Hilfe des Bands, der Kette oder des Rundtischs kann eine Spannvorrichtung an eine erste Position im Wirkbereich einer ersten Bearbeitungsstation mit ersten Hydraulikhämmern bewegt und dort bearbeitet werden. In einem weiteren Arbeits schritt wird die Spannvorrichtung an eine zweite Position im Wirkbereich einer zweiten Bearbeitungssta- tion mit zweiten Hydraulikhämmern bewegt und dort bearbeitet.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die erste Führung beziehungsweise Führungsschiene in Bewegungsrichtung des Bands / der Kette ausgerichtet beziehungsweise im Bewegungsbereich des Rundtischs angeordnet ist. Dadurch kann der zumindest eine Hydraulikhammer gleichförmig mit einer Spannvorrichtung mitbewegt werden, beispielsweise mit Hilfe des Aktors. Die Bewegung kann translatorisch und/oder rotatorisch sein. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich das Band / die Kette beziehungsweise der Rundtisch kontinuierlich, und die Bearbeitungsstationen respektive deren Hydraulikhämmer bewegen sich während der Bearbeitung des Werkstücks (das heißt beispielsweise bei der Ausführung eines Schlags oder auch bei einer Spannbewegung) gleichförmig mit der Spannvorrichtung mit. Nach der Bearbeitung erfolgt eine Rückzugsbewegung der Bearbeitungsstation und der Zyklus beginnt von neuem. Denkbar ist aber auch, dass sich das Band / die Kette beziehungsweise der Rundtisch diskontinuierlich bewegt und an einer Position anhält, wo das Werkstück bearbeitet wird. In diesem Fall können die Bearbeitungsstationen respektive deren Hydraulikhämmer an einer (Bearbei- tungs)position verbleiben.
Wird ein Rundtisch verwendet, so können die Bearbeitungsstationen auf zwei horizontalen Führungsschienen gelagert sein und mit Hilfe überlagerter Bewegungen eine Kreisbahn ausführen. Denkbar ist aber natürlich auch die drehbare Lagerung der Bearbeitungsstationen um jene Hochachse, um die auch der Rundtisch drehbar gelagert ist, sodass eine gleichförmige Bewegung der Bearbeitungsstationen und der Spannvorrichtungen möglich ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Spannvorrichtung mit einer Rüttel Vorrichtung gekoppelt oder auf dieser angeordnet ist. Dadurch wird das Werkstück nicht nur mit Hilfe des zumindest einen Hydraulikhammers bearbeitet, sondern wird zusätzlich gerüttelt, wodurch der Entkernvorgang verbessert beziehungsweise beschleunigt wird. Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der zumindest eine Hydraulikhammer zwischen einer Arbeitsstellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung gespanntes Werkstück im Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers befindet, und einer Ruhestellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung gespanntes Werkstück außerhalb des Wirkbereichs des zumindest einen Hydraulikhammers befindet, bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird. Insbesondere kann der zumindest eine Hydraulikhammer dazu verschoben oder verschwenkt werden. Auf diese Weise kann der der zumindest eine Hydraulikhammer für die Bearbeitung des Werkstücks in die Arbeitsstellung gebracht werden und nach der erfolgten Bearbeitung in die Ruhestellung, beispielsweise um den Zugang zur Spannvorrichtung zu ermöglichen. Denkbar ist auch, dass der zumindest eine Hydraulikhammer in die Ruhestellung bewegt wird, wenn das Werkstück anderweitig bearbeitet wird, beispielsweise gerüttelt und/oder gedreht wird.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Spannvorrichtung um eine horizontale Drehachse drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann die Spannvorrichtung beziehungsweise das darin gespannte Werkstück gedreht werden, wodurch gelöster Formsand nach unten herausfallen kann.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn zusätzlich der zumindest eine Hydraulikhammer um diese horizontale Drehachse drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Werkstück durch den zumindest einen Hydraulikhammer auch während des Drehvorgangs bearbeitet werden, wodurch der Entkernvorgang verbessert beziehungsweise beschleunigt wird.
Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn zusätzlich die Rüttel Vorrichtung um diese horizontale Drehachse drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Werkstück während des Drehvorgangs auch gerüttelt werden, wodurch der Entkernvorgang noch weiter verbessert beziehungsweise beschleunigt wird.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform wird das Werkstück in einer einzigen Aufspannung (also ohne Wechsel der Spannvorrichtung beziehungsweise in einer einzi- gen Spannvorrichtung) gedreht, gerüttelt und mit dem zumindest einen Hydraulikhammer bearbeitet. Das Drehen, Rütteln und Bearbeiten dem zumindest einen Hydraulikhammer kann dabei in getrennten Bearbeitungsschritten hintereinander erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn das Drehen, Rütteln und Bearbeiten mit dem zumindest einen Hydraulikhammer auch gleichzeitig erfolgt, zumindest in einer Teilphase des Bearbeitungsprozesses. Auf diese Weise kann die Bearbeitung des Werkstücks besonders rasch abgeschlossen werden.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten
- Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks,
Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück
in unterschiedlichen zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um maximal 20% überschnei- den.
Durch die Ausführung der Bearbeitungsarten in im Wesentlichen gesonderten Schritten kann die Bearbeitung des Werkstücks besonders differenziert erfolgen, beispielsweise indem die Art des Schlags oder dessen Position variiert wird. Zum Beispiel kann die Schlagenergie für das Entfernen dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile gegenüber dem Brechen des Guss- kerns erhöht werden. Das Entfernen des Angusses kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Hydraulikhammer einen gezielten Schlag darauf ausführt oder der Anguss in Schwingungen versetzt wird, und so weiter. Die für die Bearbeitungsarten angegebene Reihenfolge ist zwar günstig, kann aber auch geändert werden. Beispielsweise kann das Entfernen eines Angusses vom Werkstück vor dem Entfernen dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile erfol- gen. Die unterschiedlichen zeitlichen Phasen für die unterschiedlichen Bearbeitungsarten sind im Wesentlichen voneinander getrennt, können sich aber zeitlich um bis zu 20% überschneiden. Mit anderen Worten ist eine Phase beziehungsweise Bearbeitungsart wenigstens zu 80% abgeschlossen, bevor die nächste beginnt. Das bedeutet, dass beispielsweise zumindest 80% des Formsands aus dem Werkstück entfernt werden respektive das 80% jener Zeit abgelaufen ist, die für das vollständige Entfernen des Formsands nötig ist, bevor das Entfernen des Angusses erfolgt, und so weiter.
Günstig ist es für die oben genannte Bearbeitung des Werkstücks in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen auch, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsar- ten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um maximal 20% überschneiden. Günstig ist es für die Bearbeitung des Werkstücks in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen weiterhin, wenn
das Werkstück für die einzelnen Bearbeitungsarten zu unterschiedlichen Bearbeitungspositionen und über unterschiedliche Behälter bewegt wird oder
- das Werkstück an einer Bearbeitungsposition verbleibt und für die einzelnen Bearbeitungsarten unterschiedliche Behälter unter dem Werkstück positioniert werden oder für die einzelnen Bearbeitungsarten eine Leiteinrichtung (z.B. eine Rutsche oder ein Rohr) verstellt wird und das vom Werkstück entfernte Material in unterschiedliche Behälter eingebracht wird.
Auf diese Weise kann eine Trennung der unterschiedlichen, entfernten Materialien besonders gut erfolgen, indem diese in verschiedene Behälter eingebracht werden. Beispielsweise kann vom Gusskern stammender Formsand in einen ersten Behälter eingebracht werden, Schlichte beziehungsweise Sandpenetration in einen zweiten Behälter, und Angüsse können in einen dritten Behälter eingebracht werden. Dadurch wird die Weiterverarbeitung der Materialien wesentlich vereinfacht.
Günstig ist es für die Bearbeitung des Werkstücks in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen außerdem, wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
- Entkernen/Entsanden des Werkstücks,
Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks und/oder in einer einzigen Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks erfolgen.
Beispielsweise können das Entkernen/Entsanden des Werkstücks und das Entfernen dem Werkstück anhaftender Gusskern-Teile in einer Aufspannung des Werkstücks (also ohne Wechsel der Spannvorrichtung beziehungsweise in einer einzigen Spannvorrichtung) und in derselben Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks erfolgen. Auf diese Weise erfolgt die Bearbeitung besonders schnell. Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, die unterschiedli- chen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werkstücks, jedoch in unterschiedlichen Vorrichtungen zur Bearbeitung des Werkstücks auszuführen. Denkbar wäre auch, die unterschiedlichen Bearbeitungsarten in derselben Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks auszuführen, das Werkstück aber dabei umzuspannen (also die Spannvorrichtung zu wechseln). Die Bearbeitung des Werkstücks kann dann unter Umständen differenzierter erfolgen.
Günstig ist es für die Bearbeitung des Werkstücks in einer Aufspannung des Werkstücks und/oder in einer Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks auch, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werkstücks und/oder in einer Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks erfolgen. Vorteilhaft ist es aber auch, wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks,
Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks und in zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um mindestens 80% überschneiden.
Durch die quasi simultane Ausführung der Bearbeitungsarten erfolgt die Bearbeitung des Werkstücks besonders schnell. Im Besonderen gilt das, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werk- Stücks und in den einander zeitlich überschneidenden Phasen erfolgen. Die unterschiedlichen zeitlichen Phasen für die unterschiedlichen Bearbeitungsarten erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig, überschneiden sich aber zeitlich um wenigstens zu 80%. Mit anderen Worten ist eine Phase oder Bearbeitungsart wenigstens zu 20% abgeschlossen, bevor die nächste beginnt. Das bedeutet, dass beispielsweise zumindest 20% des Formsands aus dem Werkstück entfernt werden respektive dass 20% jener Zeit abgelaufen ist, die für das vollständige Entfernen des Formsands nötig ist, bevor das Entfernen des Angusses erfolgt, und so weiter. Wegen der geforderten Gleichzeitigkeit ist es auch von besonderem Vorteil wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten, drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in derselben Vorrichtung zur Bearbeitung des Werkstücks ausgeführt werden.
Der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass die Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks, Entfernen dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück
nicht nur im Rahmen der Bearbeitung mit einem Hydraulikhammer beliebig kombiniert werden können, sondern dass die genannten Bearbeitungsarten auch in beliebiger Kombination mit dem Rütteln und/oder Drehen des Werkstücks ausgeführt werden können. Auch in diesem Zusammenhang können die Bearbeitungsarten insbesondere in unterschiedlichen zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um maximal 20% überschneiden, oder auch in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks und in zeitlichen Phasen, die einander um mindestens 80% überschneiden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Rückansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 4 eine beispielhafte Vorrichtung, bei der die Hydraulikhämmer verschiebbar gelagert sind und gemeinsam nach oben geschwenkt werden können;
Fig. 5 eine Vorrichtung ähnlich der aus Fig. 4, jedoch mit vier Hydraulikhämmern;
Fig. 6 eine Vorrichtung mit großem vertikalen Verstellweg und Schutzhaube mit Absaugung; eine Vorrichtung mit mehreren auf einem Band angeordneten Spannvorrichtungen; Fig. 8 eine Vorrichtung mit mehreren auf einem Rundtisch angeordneten Spannvorrichtungen und mehreren Bearbeitungsstationen;
Fig. 9 eine Vorrichtung mit einer Spannvorrichtung, die mit einer Rüttel Vorrichtung gekoppelt oder Teil einer solchen ist; eine Vorrichtung ähnlich der aus Fig. 9, jedoch mit horizontal ausgerichteten Hydraulikhämmern; eine Vorrichtung mit einer Spannvorrichtung, welche um eine horizontale Drehachse gelagert ist, in Vorderansicht; die Vorrichtung aus Fig. 11 in Draufsicht; die Vorrichtung aus den Figuren 11 und 12 in Seitenansicht; eine schematische Darstellung, nach der das Werkstück für die einzelnen Bearbeitungsarten zu verschiedenen Bearbeitungspositionen und über verschiedenen Behältern positioniert wird; eine schematische Darstellung, nach der für die einzelnen Bearbeitungsarten verschiedene Behälter unter dem Werkstück positioniert werden; eine schematische Darstellung, bei der für die einzelnen Bearbeitungsarten eine Leiteinrichtung zu verschiedenen Behältern verstellt wird; eine erste Variante eines Hydraulikhammers, der zur Erzeugung einer Spannkraft ausgebildet ist und
Fig. 18 eine zweite Variante eines Hydraulikhammers, der zur Erzeugung einer Spannkraft ausgebildet ist. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden (ggf. mit unterschiedlichen Indizes), wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bau- teilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Gemäß den Figuren 1 bis 3 weist eine Vorrichtung la zum Zerstören eines Gusskerns respektive zum Entkernen eines gegossenen Werkstückes einen Hydraulikhammer 2 auf. An seinem unteren Ende weist der Hydraulikhammer 2 einen Meißel 3 auf.
An seiner dem Meißel 3 abgewandten Seite ist der Hydraulikhammer 2 in an sich bekannter Weise mit einer hier nicht dargestellten Druckleitung und einer Rücklaufleitung mit einem ebenfalls an sich bekannten Hydrauliksystem verbunden, um mittels Hydrauliköl Energie auf den Meißel 3 zu übertragen.
Hinsichtlich des Zerstörens eines Gusskerns eines Werkstücks oder des Entfernens dem Werkstück anhaftender Teile des Gusskerns hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der Hydraulikhammer 2 mit einer Schlagfrequenz zwischen 750 und 2700 Schlägen pro Minute und/oder einem Betriebsdruck zwischen 100 und 150 bar und/oder einem Hydrauliköl ström zwischen 12 - 35 1/min betrieben wird. In diesen Bereichen funktioniert die Bearbeitung eines Werkstücks besonders gut.
Wie aus den Figuren 1 bis 3 weiters zu erkennen ist, kann die Vorrichtung la ein Trägergestell 4 aufweisen, auf welchem der Hydraulikhammer 2 angeordnet ist. Hierbei kann der der Hydraulikhammer 2 auf einer an einem Grundrahmen 5 des Trägergestells 4 angeordneten Haltevorrichtung 6 befestigt sein. Die Haltevorrichtung 6 kann, wie beispielhaft dargestellt eine Rückenplatte, eine Deckplatte sowie Seitenwangen umfassen.
Weiters kann die Haltevorrichtung 6 entlang einer mit dem Grundrahmen 5 verbundenen Führungsschiene 7 verschiebbar gelagert sein. Eine Längserstreckung der Führungsschiene 7 kann, wie dargestellt, vertikal zu einer Aufstellebene des Trägergestells 3 verlaufen. Zur Bewegung der Haltevorrichtung 6 bzw. des mit ihre verbundenen Hydraulikhammers 2 entlang der Führungsschiene 7 kann die Haltevorrichtung 6 mit einem an dem Grundrahmen 5 angeordneten Aktor 8 verbunden sein.
Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, kann der Aktor 8 als Kolben/Zylindereinheit, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet sein. Ein Kolben 9 der Kolben/Zylindereinheit kann an der Haltevorrichtung 6 und ein Zylinder 10 an dem Grundrahmen 5 befestigt sein. Denkbar wäre aber auch der umgekehrte Fall, nämlich dass der Kolben 9 der Kolben/Zylin- dereinheit an dem Grundrahmen 5 und der Zylinder 10 an der Haltevorrichtung 6 befestigt ist.
In den Figuren 1 bis 3 ist schließlich auch ein symbolhaft dargestelltes Werkstück 11 dargestellt, das auf einem Maschinentisch 12 der Vorrichtung la aufliegt. Zwischen dem Werkstück 11 und dem Maschinentisch 12 ist eine optionale Unterlage 13 in Form einer Kunst- stoffplatte eingelegt. Die Kunststoffplatte 13 dient der Dämpfung, wodurch vermieden wird, dass die Schlagenergie in den Maschinentisch 12 beziehungsweise in Folge auch in die Vorrichtung la geleitet wird.
Die Vorrichtung la kann zum Zerstören des Gusskerns des Werkstücks 11 eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Hydraulikhammer 2 auch zum Entfernen dem Werkstück 11 anhaftender Teile des Gusskerns eingesetzt werden. Darunter sind insbesondere das Entfernen von "Schlichte" und/oder "Sandpenetration" zu verstehen. Das heißt, sowohl das Zerstören des Gusskerns (das gegebenenfalls das vollständige Entsanden/Entkernen des Werkstücks 11 inkludiert) als auch das Entfernen dem Werkstück 11 anhaftender Gusskern-Teile können mit der Vorrichtung la und in einer Aufspannung des Werkstücks 11 erfolgen.
Dadurch kann die Zeit für die Herstellung eines Gussprodukts deutlich reduziert werden.
Die Zerstörung des Gusskerns, das gegebenenfalls vollständige Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11, das Entfernen von Schlichte vom Werkstück 11 oder das Entfernen einer Sandpenetration vom Werkstück kann in getrennten und hintereinander ausgeführten Bearbeitungsschritten oder, wie oben angeführt, simultan beziehungsweise gleichzeitig in einem Bearbeitungsschritt erfolgen. Beispielsweise kann das Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11 in einem ersten Schritt und das Entfernen von Schlichte, in einem davon getrennten, zweiten Bearbeitungsschritt erfolgen. Das Zerstören des Gusskerns kann auch das Zerstören einer (einen Hohlraum aufweisenden) Gussform umfassen. Desgleichen kann das Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11 auch das Entfernen einer (einen Hohlraum aufweisenden) Gussform umfassen. Darüber hinaus kann entfernte Schlichte oder Sandpenetration auch von einer (ei- nen Hohlraum aufweisenden) Gussform stammen.
Die Vorrichtung la kann sowohl mehrere Hydraulikhämmer 2 als auch mehrere Trägergestelle 4 aufweisen, um auf das zu bearbeitende Werkstück 11 aus mehreren Richtungen und gegebenenfalls phasenverschoben einschlagen zu können.
Vorzugsweise wird das Werkstück 11 mit einer Kraft von zumindest 2 kN pro Hydraulikhammer 2 in die Vorrichtung la gespannt. Durch die hohe Spannkraft und die damit verbundene Kompression des Werkstücks 11 wird das Schwingungsverhalten des Werkstücks 11 und auch das Schwingungsverhalten des Systems, umfassend das Werkstück 11 und die Vorrich- tung la, maßgeblich verändert, wodurch die Zerstörung des Gusskerns respektive der Entsan- dungs-/Entkernvorgang positiv beeinflusst wird. Generell erfolgt durch den Hydraulikhammer 2 eine breitbandige Anregung des Werkstücks 11, nicht auch zuletzt durch Wellenreflexionen am Maschinenrahmen 12 der Vorrichtung la. In dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Beispiel wird das Werkstück 11 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 8 in die Vorrichtung la gespannt. Vorteilhaft wird eine Spannkraft ausschließlich mit dem Hydraulikhammer 2, der auch die Zerstörung des Gusskerns durchführt beziehungsweise anhaftende Gusskern-Teile vom Werkstück 11 entfernt, auf das Werkstück 11 übertragen. Das heißt, die Vorrichtung la weist in diesem Fall als einziges Kontaktelement für das Drücken des Werkstücks 11 gegen den Maschinentisch 12 den Hydraulikhammer 2 auf, der auch zur Zerstörung des Gusskerns beziehungsweise zum Entfernen anhaftender Gusskern-Teile eingerichtet ist. Bevorzugt wird die Spannkraft während des gesamten Bearbeitungsvorgangs durch den Hydraulikhammer 2 auf das Werkstück 11 übertragen. Dies ist aber nicht die einzig vorstellbare Möglichkeit. Denkbar ist vielmehr auch, dass die
Vorrichtung la gesonderte Spannvorrichtungen aufweist. Denkbar ist auch, dass der Hydrau- likzylinder 8 entfällt und auch die Spannbewegung selbst mit dem Hydraulikhammer 2 erfolgt, der auch die Zerstörung des Gusskerns durchführt beziehungsweise anhaftende Gusskern-Teile vom Werkstück 11 entfernt (siehe hierzu auch die Figuren 17 und 18). Generell ist es von Vorteil, wenn der vom Hydraulikhammer 2 ausgeführte Schlag nicht auf den Formsand des Gusskerns, sondern auf das (in der Regel metallische) Werkstück 11 erfolgt. Der Schlag ist dadurch besonders hart beziehungsweise energieintensiv. In diesem Fall weist der Meißel 3 vorteilhaft keine Spitze auf, sondern ist abgeflacht. In einem exemplarischen Beispiel soll nun verdeutlicht werden, dass das Zerstören eines
Gusskerns beziehungsweise das Entkernen/Entsanden mit Hilfe eines Hydraulikhammers 2 deutlich effizienter ist als mit den herkömmlichen pneumatischen Hämmern. Als Beispiel wird ein Entkernungs-/Entsandungsvorgang mit vier pneumatischen Hämmern herangezogen, die bei einer Taktzeit von 50 sek Werkstücke 11 in 10 sek entkernen/entsanden. Für diesen Vorgang werden rund 4,8 m3/min Luft verdichtet auf einen Druck von 6 bar benötigt. Die elektrische, für den Kompressor nötige Leistung beträgt in diesem Fall rund 29,0 kW.
Für dieselbe Entkernungs-/Entsandungsleistung sind lediglich zwei Hydraulikhämmer 2 nötig, welche die Werkstücke 11 bei einer Taktzeit von 50 sek in 5 sek entkernen/entsanden. Für diesen Vorgang ist ein Volumenstrom von rund 20 1/min Hydrauliköl bei einem Druck von 150 bar erforderlich. Die elektrische, für das Hydraulikaggregat nötige Leistung beträgt in diesem Fall rund 5,1 kW. Das bedeutet, dass das Entkernen/Entsanden mit einem hydraulischen System überraschenderweise lediglich rund 18% jener mittleren elektrischen Leistung benötigt, welche für dieselbe Entkernungs-/Entsandungsleistung mit einem pneumatischen System benötigt wird.
Fig. 4 zeigt nun eine beispielhafte Vorrichtung lb mit mehreren Hydraulikhämmern 2a, 2b. Die Hydraulikhämmer 2a, 2b sind an mehreren, gegenüber mit dem Trägergestell 4 verbundenen Führungen (insbesondere Führungsschienen) 7x, 7y, 7z verschiebbar gelagert. Konkret verläuft eine Längserstreckung einer ersten Führungsschiene 7x horizontal beziehungsweise parallel zu einer Aufstellebene des Trägergestells 4, eine Längserstreckung einer zweiten Führungsschiene 7y verläuft horizontal beziehungsweise parallel zu einer Aufstellebene des Trägergestells 4 sowie rechtwinkelig zur ersten Führungsschiene 7x, und eine Längserstreckung einer dritten Führung 7z verläuft vertikal zu einer Aufstellebene des Trägergestells 4. Somit sind die Hydraulikhämmer 2a, 2b in allen Raumrichtungen einstellbar. Die Einstellung erfolgt in diesem Beispiel manuell, kann aber auch durch Aktoren 8 erfolgen. Im Wirkbereich der Hydraulikhämmer 2a, 2b ist eine Spannvorrichtung 14 für ein Werkstück 11 (nicht dargestellt) angeordnet, sodass das Werkstück 11 während des Entkernvorgangs festgehalten wird.
Die Hydraulikhämmer 2a, 2b können in diesem Beispiel zwischen einer Arbeitsstellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung 14 gespanntes Werkstück 11 im Wirkbereich der Hydraulikhämmer 2a, 2b befindet, und einer Ruhestellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung 14 gespanntes Werkstück 11 außerhalb des Wirkbereichs der Hydraulikhämmer 2a, 2b befindet, bewegt werden. Konkret können die Hydraulikhämmer 2a, 2b mit Hilfe des Kurbelantriebs 15 in die Ruhestellung oder die Arbeitsstellung geschwenkt werden. In der Fig. 4 ist die Arbeitsstellung der Hydraulikhämmer 2a, 2b dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Vorrichtung lc zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück 11 anhaftender Gusskern-Teile, welche der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung lb im Hinblick auf Aufbau und Arbeitsweise sehr ähnlich ist. Im Unterschied zur Vorrichtung lb weist die Vorrichtung lc aber vier Hydraulikhämmer 2a..2d auf.
Fig. 6 zeigt eine weitere Vorrichtung ld zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück 11 anhaftender Gusskern-Teile, die sich von den in den Figuren 4 und 5 dargestellten Vorrichtungen lb, lc unterscheidet. Zum einen erfolgt die Vertikalverstellung über zwei als Linearführungen 7z fungierende Rundsäulen, zum anderen weist die Vorrichtung ld eine Schutzhaube 16 mit einer Absaugleitung 17 auf.
Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung le, bei der mehrere Spannvorrichtungen 14 auf einem Band 18 angeordnet sind. Denkbar wäre auch, dass anstelle des Bands 18 eine Kette vorgesehen ist. Mit Hilfe des Bands 18 kann eine Spannvorrichtung 14 in den Wirkbereich der Hydraulikhämmer 2a, 2b bewegt werden. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Bearbeitung von Werkstücken 11 möglich. Denkbar wäre auch, dass im Verlauf des Bands 18 mehrere Bearbeitungsstationen mit verschiedenen Hydraulikhämmern 2a, 2b vorgesehen sind. In diesem Fall kann die Spannvorrichtung 14 mit einem Werkstück 11 an eine erste Position bewegt werden, welches dort mit zumindest einem ersten Hydraulikhammer 2a, 2b bearbeitet wird. Dann wird die Spannvorrich- tung 14 mit dem Werkstück 11 an eine zweite Position bewegt, welches dort mit zumindest einem zweiten Hydraulikhammer bearbeitet wird.
Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung lf mit mehreren solchen Bearbeitungsstationen 19a..19c, sowie mit einem Rundtisch 20 anstelle eines Bands 18. Konkret umfasst die Bearbeitungsstation 19a die Hydraulikhämmer 2a, 2b, die Bearbeitungsstation 19b drei weitere Hydraulikhämmer und die Bearbeitungsstation 19c zwei weitere Hydraulikhämmer. Mit Hilfe des Rundtischs 20 kann eine Spannvorrichtung 14 in den Wirkbereich der Bearbeitungsstationen 19a..19c respektive deren Hydraulikhämmer 2a, 2b bewegt (gedreht) werden. So kann die Spannvorrichtung 14 an eine erste Position PI im Wirkbereich der ersten Bearbeitungsstation 19a bezie- hungsweise der ersten Hydraulikhämmer 2a, 2b bewegt werden, wo das in der Spannvorrichtung 14 gespannte Werkstück 11 (nicht dargestellt) mit den ersten Hydraulikhämmern 2a, 2b bearbeitet wird. In einem weiteren Arbeits schritt wird die Spannvorrichtung 14 an eine zweite Position P2 im Wirkbereich der zweiten Bearbeitungsstationen 19b beziehungsweise der zweiten Hydraulikhämmer bewegt, wo das in der Spannvorrichtung 14 gespannte Werkstück 11 mit den zweiten Hydraulikhämmern bearbeitet wird. In noch einem weiteren Arbeits schritt wird die Spannvorrichtung 14 an eine dritte Position P3 im Wirkbereich der dritten Bearbeitungsstation 19c beziehungsweise der dritten Hydraulikhämmer bewegt, wo das in der Spannvorrichtung 14 gespannte Werkstück 11 mit den dritten Hydraulikhämmern bearbeitet wird. Schließlich wird die Spannvorrichtung 14 an eine vierte Position P4 gedreht, an der das fer- tige Werkstück 11 entnommen und ein neues, zu bearbeitendes eingespannt werden kann. Der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass sich natürlich nicht bloß ein Werkstück 11 in der Vorrichtung lf befinden kann, sondern alle Spannvorrichtungen 14 durch Werkstücke 11 belegt sein können. Demgemäß wird die Vorrichtung lf dann quasi kontinuierlich beschickt. In ganz ähnlicher Weise können auch im Verlauf des Bands 18 der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung le mehrere Bearbeitungsstationen 19a..19c vorgesehen sein. Generell können die in den Figuren dargestellten Hydraulikhämmer 2a..2d synchronisiert oder unsynchronisiert betrieben werden. Im ersten Fall ist insbesondere eine Steuerung vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, mehrere Hydraulikhämmer 2a..2d synchronisiert anzusteuern.
Denkbar ist weiterhin, dass sich das Band 18 beziehungsweise der Rundtisch 20 diskontinuierlich bewegt und an einer Position P1..P4 anhält, wo das Werkstück 11 bearbeitet wird. Denkbar wäre aber auch, dass sich das Band 18 beziehungsweise der Rundtisch 20 kontinuierlich bewegt und die Bearbeitungsstationen 19a..19c während der Bearbeitung des Werk- Stücks 11 gleichförmig mit der Spannvorrichtung 14 auf dem Band 18 beziehungsweise dem Rundtisch 20 mitbewegt werden. Nach der Bearbeitung erfolgt eine Rückzugsbewegung der Bearbeitungsstation 19a..19c, und der Zyklus beginnt von neuem.
Zu diesem Zweck kann eine der Führungen 7x, 7y, 7z in Bewegungsrichtung des Bands 18 ausgerichtet sein, sodass die erwähnte Bewegung der Bearbeitungsstation 19a..19c möglich ist. Im Falle der Vorrichtung lf können die Bearbeitungsstationen 19a..19c um die Hochachse z drehbar gelagert sein (beispielsweise auf einem um die Hochachse z drehbar gelagerten Träger angeordnet sein), sodass die gleichförmige Bewegung der Bearbeitungsstationen 19a..19c und der Spannvorrichtungen 14 ermöglicht ist. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Bearbeitungsstationen 19a..19c auf zwei (längeren) horizontalen Führungsschienen 7x, 7y zu lagern, und mit Hilfe überlagerter Bewegungen eine Kreisbahn auszuführen.
Fig. 9 zeigt eine weitere Vorrichtung lg, welche den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Vorrichtungen lb und lc hinsichtlich Aufbau und Funktion ähnelt. Im Unterschied dazu ist die Spannvorrichtung 14 in diesem Beispiel aber mit einer Rüttel Vorrichtung gekoppelt oder auf dieser angeordnet. In der Fig. 9 ist der Rüttelmotor 21 der Rüttelvorrichtung konkret bezeichnet. Während des Rüttelvorgangs können die Hydraulikhämmer 2a..2d mit Hilfe des Kurbeltriebs 15 von den Spannvorrichtungen 14 weggeschwenkt werden, um Kollisionen mit dem Werkstück 11 zu vermeiden. Fig. 10 zeigt eine Vorrichtung lh, die der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung lg hinsichtlich Aufbau und Funktion ähnelt. Auch hier ist die Spannvorrichtung 14 mit einer Rüttelvorrichtung gekoppelt oder auf dieser angeordnet (siehe den Rüttelmotor 21). Die Hydraulikhämmer 2a..2d sind in diesem Beispiel aber horizontal ausgerichtet.
Die Figuren 11 bis 13 zeigen eine weitere alternative Bauform einer Vorrichtung Ii. Konkret zeigt die Fig. 11 die Vorrichtung Ii in Vorderansicht, die Fig. 12 in Draufsicht und die Fig. 13 in Seitenansicht. Im Unterschied zu den bisher gezeigten Bauformen weist die Vorrichtung Ii eine Spannvorrichtung 14 auf, welche um eine horizontale Drehachse D drehbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Werkstück 24 gedreht werden, wodurch gelöster Formsand nach unten herausfallen kann.
Optional können auch die Hydraulikhämmer 2a..2c um diese horizontale Drehachse D drehbar gelagert sein, so wie dies bei der Vorrichtung Ii der Fall ist. Auf diese Weise kann der Entkernvorgang auch während dem Drehen des Werkstücks 24 fortgesetzt werden. Zusätzlich ist auch denkbar, dass eine Rüttel Vorrichtung mit der Spannvorrichtung 14 gekoppelt oder auf dieser angeordnet ist. Diese Rüttel Vorrichtung kann ebenfalls um diese horizontale Drehachse D drehbar gelagert sein, sodass das Werkstück 24 während des Drehvorgangs auch gerüttelt werden kann.
Demgemäß kann das Werkstück 11, 24 in einer einzigen Aufspannung gedreht, gerüttelt und mit dem zumindest einen Hydraulikhammer 2, 2a..2d bearbeitet werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Werkstück 11, 24 gleichzeitig gedreht, gerüttelt und mit dem zumindest einen Hydraulikhammer 2, 2a..2d bearbeitet wird. Auf diese Weise kann die Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 besonders rasch abgeschlossen werden.
Bei der Vorrichtung Ii erfolgt die Beschickung über die Förderbahn 23, über die Werkstücke 24 in die Schutzhaube 16, in der die Bearbeitung des Werkstücks 24 erfolgt, eingebracht werden können.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform erfolgen zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns, Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11, 24,
Entfernen dem Werkstück 11, 24 anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück 11, 24
in unterschiedlichen zeitlichen Phasen, die einander um maximal 20% überschneiden.
Durch die Ausführung der Bearbeitungsarten in im Wesentlichen gesonderten Schritten kann die Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 besonders differenziert erfolgen, beispielsweise indem die Art des Schlags oder dessen Position variiert wird. Zum Beispiel kann die Schlagenergie für das Entfernen dem Werkstück 11, 24 anhaftender Gusskern-Teile gegenüber dem Brechen des Gusskerns erhöht werden. Das Entfernen des Angusses kann beispielsweise dadurch er- folgen, dass der Hydraulikhammer 2, 2a..2d einen gezielten Schlag darauf ausführt oder der Anguss in Schwingungen versetzt wird, und so weiter.
Das Werkstück 11, 24 kann für die einzelnen Bearbeitungsarten zu unterschiedlichen Bearbeitungspositionen P1..P4 bewegt werden. Beispielsweise kann das Werkstück 11, 24 an der ers- ten Bearbeitungsposition PI der in der Fig. 8 gezeigten Vorrichtung 11 entkernt/entsandet werden, an der zweiten Bearbeitungsposition P2 von anhaftenden Gusskern-Teile befreit werden und an der dritten Bearbeitungsposition P3 von einem Anguss getrennt werden. An den Bearbeitungsstationen 19a..19c können dabei Schläge unterschiedlicher Art und Weise ausgeführt werden, so wie das im vorherigen Absatz angedeutet ist.
Gleichwertig könnte das Werkstück 11, 24 auch an einer Bearbeitungsposition P1..P3 verbleiben, wenn die Bearbeitungsstationen 19a..19c zu den Bearbeitungspositionen P1..P3 hinbewegt werden. Selbstverständlich ist das vorgestellte Prinzip nicht an eine Drehbewegung gebunden, sondern kann auch auf einer translatorischen Bewegung beruhen. Insbesondere kann das vorgestellte Prinzip auf die in der Fig. 7 gezeigte Vorrichtung le angewandt werden.
Die für die Bearbeitungsarten angegebene Reihenfolge ist zwar günstig, kann aber auch geän- dert werden. Beispielsweise kann das Entfernen eines Angusses vom Werkstück 11, 24 vor dem Entfernen dem Werkstück 11, 24 anhaftender Teile des Gusskerns erfolgen. Die unterschiedlichen zeitlichen Phasen für die unterschiedlichen Bearbeitungsarten sind im Wesentlichen voneinander getrennt, können sich aber zeitlich um bis zu 20% überschneiden. Mit anderen Worten ist eine Phase oder Bearbeitungsart wenigstens zu 80% abgeschlossen, bevor die nächste beginnt. Das bedeutet, dass beispielsweise zumindest 80% des Formsands aus dem Werkstück 11, 24 entfernt werden respektive das 80% jener Zeit abgelaufen ist, die für das vollständige Entfernen des Formsands nötig ist, bevor das Entfernen des Angusses erfolgt, und so weiter.
Günstig ist es für die oben genannte Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen auch, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in gesonderten Schritten und in unterschiedlichen zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um maximal 20% überschneiden. Durch die zeitliche Trennung der Bearbeitungsarten kann eine Trennung der unterschiedlichen, entfernten Materialien besonders gut erfolgen, etwa indem diese in verschiedene Behälter eingebracht werden. Beispielsweise kann vom Gusskern stammender Formsand in einen ersten Behälter eingebracht werden, Schlichte beziehungsweise Sandpenetration in einen zweiten Behälter, und Angüsse können in einen dritten Behälter eingebracht werden. Dadurch wird die Weiterverarbeitung der Materialien wesentlich vereinfacht.
Günstig ist es dabei, wenn das Werkstück 11, 24 für die einzelnen Bearbeitungsarten zu unterschiedlichen Bearbeitungspositionen P1..P3 und über unterschiedliche Behälter 25a..25c bewegt wird, so wie das in der Fig. 14 schematisch dargestellt und mit Pfeilen angedeutet ist. Wird das Werkstück 11, 24 an die erste Bearbeitungsposition PI bewegt, dann wird es dort vom ersten Hydraulikhammer 2a bearbeitet, und das vom Werkstück 11, 24 entfernte Material fällt in den ersten Behälter 25a. Wird das Werkstück 11, 24 an die zweite Bearbeitungsposition P2 bewegt, dann wird es dort vom zweiten Hydraulikhammer 2b bearbeitet, und das vom Werkstück 11, 24 entfernte Material fällt in den zweiten Behälter 25b. Wird das Werkstück 11, 24 schließlich an die dritte Bearbeitungsposition P3 bewegt, dann wird es dort vom dritten Hydraulikhammer 2c bearbeitet, und das vom Werkstück 11, 24 entfernte Material fällt in den dritten Behälter 25c. In der Fig. 14 sind einzelne Hydraulikhämmer 2a..2c dargestellt, selbst- verständlich ist das vorgestellte Prinzip auch auf mehrere Bearbeitungsstationen 19a..19c anwendbar. Auch können mehr oder weniger als drei Bearbeitungspositionen P1..P3, mehr oder weniger als drei Hydraulikhämmer 2a..2c sowie mehr oder weniger als drei Behälter 25a..25c vorgesehen werden.
Eine konkrete Vorrichtung lf zur Umsetzung dieser Ausführungsvariante ist beispielsweise in der Fig. 8 gezeigt. Dort können an den Bearbeitungspositionen P1..P3 jeweils gesonderte Behälter 25a..25c angeordnet sein. Wie erwähnt, kann das Werkstück 11, 24 an der ersten Bearbeitungsposition PI entkernt/entsandet werden, an der zweiten Bearbeitungsposition P2 von anhaftenden Teile des Gusskerns befreit werden und an der dritten Bearbeitungsposition P3 von einem Anguss getrennt werden. Die unterschiedlichen, vom Werkstück 11, 24 entfernten Materialien fallen dann in unterschiedliche Behälter 25a..25c und können gut weiterverarbeitet werden. Das in der Fig. 14 dargestellte Verfahren ist nicht an eine Drehbewegung gebunden, sondern kann auch auf einer translatorischen Bewegung beruhen. Insbesondere kann das vorgestellte Prinzip daher auf die in der Fig. 7 gezeigte Vorrichtung le angewandt werden.
Gleichwertig zu der in Fig. 14 visualisierten Vorgangsweise ist es vorstellbar, dass das Werk- stück 11, 24 an einer Bearbeitungsposition PI ..P3 verbleibt und für die einzelnen Bearbeitungsarten unterschiedliche Behälter 25a..25c unter dem Werkstück 11, 24 positioniert werden, so wie das in der Fig. 15 schematisch dargestellt und mit Pfeilen angedeutet ist. Auch auf diese Weise kann die angesprochene Trennung der vom Werkstück 11, 24 entfernten Materialien erfolgen, und auch dieses Prinzip ist auf die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung lf über- tragbar.
Schließlich ist gleichwertig vorstellbar, dass für die einzelnen Bearbeitungsarten eine Leiteinrichtung 26 (z.B. eine Rutsche) verstellt wird und das vom Werkstück 11, 24 entfernte Material in unterschiedliche Behälter 25a..25c eingebracht wird, so wie das in der Fig. 16 schema- tisch dargestellt ist. In der Fig. 16 ist die Leiteinrichtung 26 konkret auf den dritten Behälter 25c eingestellt, sie kann aber natürlich auch auf die Behälter 25a, 25b eingestellt werden. Selbstverständlich ist nicht nur das in Fig. 14 visualisierte Verfahren auf die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung le und die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung lf anwendbar, sondern auch die in den Figuren 15 und 16 dargestellten Ausführungsvarianten
Günstig ist es weiterhin, wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11, 24,
Entfernen dem Werkstück 11, 24 anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück 11, 24
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks 11, 24 und/oder in einer einzigen Vorrichtung la.. Ii zur Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 erfolgen.
Dementsprechend verbleibt das Werkstück 11, 24 für zumindest zwei Bearbeitungsarten in ein- und derselben Spannvorrichtung 14, und/oder das Werkstück 11, 24 wird in ein- und derselben Vorrichtung la.. Ii zumindest auf zwei Bearbeitungsarten bearbeitet. Auf diese Weise erfolgt die Bearbeitung besonders schnell. Für die in der Fig. 7 dargestellte Vorrichtung le und die Fig. 8 dargestellte Vorrichtung lf bedeutet dies, dass das Werkstück 11, 24 in der Spannvorrichtung 14 gespannt bleibt und lediglich zu einer anderen Bearbeitungsposition P1..P4 bewegt wird. Alternativ können wiederum die Bearbeitungsstationen 19a..19c zu den Bearbeitungspositionen P1..P3 hinbewegt werden.
Grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, die unterschiedlichen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werkstücks 11, 24, jedoch in unterschiedlichen Vorrichtungen la.. li zur Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 auszuführen. Beispielsweise können mehrere Vorrichtungen la.. li über ein Förderband verbunden sein. Die Grenze zu der in der Fig. 7 dargestellte Vorrichtung le ist dabei fließend.
Denkbar wäre auch die unterschiedlichen Bearbeitungsarten in derselben Vorrichtung la.. li auszuführen, das Werkstück 11, 24 dabei aber umzuspannen (also die Spannvorrichtung 14 zu wechseln). Beispielsweise könnte die in der Fig. 8 dargestellte Vorrichtung lf so ausgestaltet sein, dass der Rundtisch 20 nicht drehbar ist. In diesem Fall würde ein Werkstück 11, 24 für die unterschiedlichen Bearbeitungsarten in unterschiedliche Spannvorrichtungen 14 der Vorrichtung lf gespannt werden. Auch hier ist die Grenze zu unterschiedlichen Vorrichtungen la.. Ii fließend. Günstig ist es für die Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 in einer Aufspannung des Werkstücks 11, 24 und/oder in einer Vorrichtung la.. Ii zur Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 wiederum, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werkstücks 11, 24 und/oder in einer Vorrichtung la.. Ii zur Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 erfolgen.
Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks 11, 24,
Entfernen dem Werkstück 11, 24 anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück 11, 24
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks 11, 24 und in zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um mindestens 80% überschneiden.
Durch die quasi simultane Ausführung der Bearbeitungsarten erfolgt die Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 besonders schnell. Im Besonderen gilt das, wenn drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in einer Aufspannung des Werkstücks 11, 24 und in den einander zeitlich überschneidenden Phasen erfolgen.
Beispielsweise kann die Bearbeitung in der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung lb erfolgen. Das Vorsehen mehrerer Bearbeitungsstationen 19a..19c ist nicht nötig. Vielmehr werden die Schläge vorteilhaft auf eine Art und Weise ausgeführt, welche die beziehungsweise alle gewünschten Wirkungen hervorrufen. Die Ansteuerung der Hydraulikhämmer 2, 2a..2d ist dann besonders einfach.
Die unterschiedlichen zeitlichen Phasen für die unterschiedlichen Bearbeitungsarten erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig, überschneiden sich aber zeitlich um wenigstens zu 80%. Mit anderen Worten ist eine Phase beziehungsweise Bearbeitungsart wenigstens zu 20% abgeschlossen, bevor die nächste beginnt. Das bedeutet, dass beispielsweise zumindest 20% des Formsands aus dem Werkstück 11, 24 entfernt werden respektive dass 20% jener Zeit abgelaufen ist, die für das vollständige Entfernen des Formsands nötig ist, bevor das Entfernen des Angusses erfolgt, und so weiter. Wegen der geforderten Gleichzeitigkeit ist es auch von be- sonderem Vorteil wenn zumindest zwei der Bearbeitungsarten, drei der angegebenen Bearbeitungsarten oder alle vier der angegebenen Bearbeitungsarten in derselben Vorrichtung la.. li zur Bearbeitung des Werkstücks 11, 24 ausgeführt werden. Fig. 17 zeigt nun eine spezielle Bauart eines Hydraulikhammers 2e. Der Hydraulikhammer 2e umfasst einen inneren Zylinder 27, in dem ein Schlagstück 28 beweglich gelagert ist. Am inneren Zylinder 27 ist ein vorderes Lagerstück 29 befestigt, in dem eine erste Buchse 30 gelagert ist. Im inneren Zylinder 27 befindet sich eine zweite Buchse 31. Der flach ausgeführte Meißel 3 ist in den beiden Buchsen 30 und 31 verschiebbar gelagert. Weiterhin umfasst der Hydraulikhammer 2e einen äußeren Zylinder 32, in dem der innere Zylinder 27 verschiebbar gelagert ist. Am inneren Zylinder 27 ist ein Druckrohr 33 befestigt, das durch eine dritte Buchse 34 durch den äußeren Zylinder 32 geführt ist. Schließlich ist im äußeren Zylinder 32 ein Druckanschluss 35 angeordnet. Die Funktion des Hydraulikhammers 2e ist nun wie folgt:
Wird Hydrauliköl über den Druckanschluss 35 in den äußeren Zylinder 32 hinein geleitet, so wird der innere Zylinder 27 aus dem äußeren Zylinder 32 herausgedrückt und in der Fig. 17 nach rechts bewegt. Wird Hydrauliköl über den Druckanschluss 35 aus dem äußeren Zylinder 32 abgeleitet, so wird der innere Zylinder 27 in den äußeren Zylinder 32 hinein bewegt und in der Fig. 17 nach links verschoben. In dem dargestellten Beispiel wird der der innere Zylinder 27 in den äußeren Zylinder 32 hinein bewegt, wenn der äußere Zylinder 32 evakuiert wird. Denkbar ist natürlich auch, dass der innere Zylinder 27 durch eine Federkraft in den äußeren Zylinder 32 hinein bewegt wird und das Hydrauliköl demnach selbstständig abfließt.
Wird Hydrauliköl über das Druckrohr 33 in den inneren Zylinder 27 geleitet, so wird das Schlagstück 28 zum Meißel 3 hin und in der Fig. 17 nach rechts beschleunigt und letztlich gegen den Meißel 3 geschlagen. Wird Hydrauliköl aus dem inneren Zylinder 27 abgeleitet, so wird das Schlagstück 28 vom Meißel 3 weg und in der Fig. 17 nach links bewegt. In dem Raum zwischen dem Schlagstück 28 und dem Meißel 3 kann sich Luft befinden, welche komprimiert wird oder durch eine (nicht dargestellte) Bohrung nach außen geleitet wird. Wird die Luft in dem genannten Zwischenraum komprimiert, so wird das Schlagstück 28 durch die als Luftfeder wirkende, komprimierte Luft rückgestellt. Denkbar ist aber auch, dass die Rückstellung des Schlagstücks 28 durch eine mechanische Feder bewirkt oder zumindest unterstützt wird. Denkbar ist weiterhin, dass sich in dem Raum zwischen dem Schlagstück 28 und dem Meißel 3 Hydrauliköl befindet. Dieses kann über eine (nicht dargestellte) Bohrung zurück in einen Ölbehälter geleitet werden. Weiterhin kann das Schlagstück 28 in diesem Fall auch dadurch rückgestellt werden, dass der Zwischenraum zwischen dem Schlagstück 28 und dem Meißel 3 mit Drucköl beaufschlagt wird.
Vorteilhaft kann der Meißel 3 durch Druckbeaufschlagung des äußeren Zylinders 32 gegen ein Werkstück 11, 24 gedrückt werden. Dieser Spannkraft kann durch Druckbeaufschlagung des inneren Zylinders 27 ein Schlag überlagert werden, der in das Werkstück 11, 24 eingeleitet wird und dort die bereits beschriebenen Wirkungen auslöst. Mit anderen Worten wird für eine Erzeugung einer auf das Werkstück 11, 24 wirkenden Spannkraft lediglich der Hydraulikhammer 2e benötigt. Das heißt, der Hydraulikhammer 2e fungiert nicht nur als einziges Kontaktelement für das Drücken des Werkstücks 11, 24 gegen den Maschinentisch 12, sondern er erzeugt auch die Spannkraft. Ein gesonderter Hydraulikzylinder 8 zur Erzeugung der Spannkraft kann dann entfallen.
In Fig. 18 ist eine alternativen Variante eines Hydraulikhammers 2f dargestellt, welcher dem in Fig. 17 dargestelltem Hydraulikhammer 2f sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist das Druckrohr 33 weggelassen und ein erstes steuerbares Ventil 36 an der Rückseite des inneren Zylinders 27 angeordnet, mit dem der innere Zylinder 27 mit dem äußeren Zylinder 32 verbunden oder von diesem getrennt werden kann. Auf diese Weise kann das Schlagstück 28, mit Drucköl beaufschlagt, zum Meißel 3 hin beschleunigt und gegen diesen geschlagen werden. Zusätzlich zum ersten Ventil 36 ist der hinter dem Schlagstück 28 liegende Raum auch mit einer Rückleitung 37 verbunden, in deren Verlauf ein zweites steuerbares Ventil 38 angeordnet ist. Für eine Rückbewegung des Schlagstücks 28 kann das Hydrauliköl über diese Rückleitung 37 aus dem hinter dem Schlagstück 28 liegenden Raum abgeleitet werden. Die Ventile 36 und 38 werden demnach alternierend angesteuert.
An dieser Stelle wird angemerkt, dass die in den Figuren dargestellten Bauformen nicht auf die Verwendung eines Hydraulikhammers 2a..2f eingeschränkt sind. Vielmehr können in den dargestellten Figuren la.. li grundsätzlich auch pneumatische Hämmer oder elektrische Hämmer eingesetzt werden.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt sein können.
Bezugszeichenaufstellung la . Ii (Entkern) Vorrichtung 26 Leiteinrichtung (Rutsche)
2, 2a..2f Hydraulikhammer 27 innerer Zylinder
3 Meißel 28 Schlagstück
4 Trägergestell 29 vorderes Lagerstück
5 Grundrahmen 30 erste Buchse
6 Haltevorrichtung 31 zweite Buchse
7, 7x..7z Führung/Führungsschiene 32 äußerer Zylinder
8 Aktor 33 Druckrohr
9 Kolben 34 dritte Buchse
10 Zylinder 35 Druckanschluss
11 Werkstück 36 erstes Ventil
12 Maschinentisch 37 Rückleitung
13 (Kunststoff)Unterlage 38 zweites Ventil
14 Spannvorrichtung
15 Kurbelantrieb / Schwenkan- P1..P4 Bearbeitungsposition trieb z vertikale Achse
16 Schutzhaube
17 Absaugung
18 Band /Kette
19a..19c Bearbeitungsstation
20 Rundtisch
21 Rüttelmotor
22 Drehmotor
23 Förderbahn
24 Werkstück
25a..25c Behälter

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (la.. Ii) zum Zerstören eines Gusskerns eines gegossenen Werkstückes (11, 24) und/oder zum Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile eines Guss- kerns, wobei die Vorrichtung (la.. Ii) zumindest einen Hammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hammer ein Hydraulikhammer (2, 2a..2f) ist.
2. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest ein Trägergestell (4) aufweist, auf welchem der Hydraulikhammer (2, 2a..2f) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikhammer (2, 2a..2f) auf einer an einem Grundrahmen (5) des Trägergestells (4) angeordneten Haltevorrichtung (6) befestigt ist.
4. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (6) zumindest an einer mit dem Grundrahmen (5) verbundenen Führung (7, 7x..7z) verschiebbar gelagert ist.
5. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Längserstreckung einer ersten Führung (7x) horizontal beziehungsweise parallel zu einer Aufstellebene des Trägergestells (4) verläuft und/oder dass eine Längserstreckung einer zweiten Führung (7y) horizontal beziehungsweise parallel zu einer Aufstellebene des Trägergestells (4) sowie rechtwinkelig zur ersten Führung (7x) verläuft und/oder eine Längserstreckung ei- ner dritten Führung (7z) vertikal zu einer Aufstellebene des Trägergestells (4) verläuft.
6. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (6) mit zumindest einem an dem Grundrahmen (5) angeordneten Aktor (8) verbunden ist.
7. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktor (8) als Kolben/Zylindereinheit, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben (9) der Kolben/Zylindereinheit an der Haltevorrichtung (6) und ein Zylinder (10) an dem Grundrahmen (5) befestigt ist.
9. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als einziges Kontaktelement für das Drücken des Werkstücks (11, 24) gegen einen Maschinentisch (12) der Vorrichtung (la.. li) der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) vorgesehen ist, der auch zum Zerstören eines Gusskerns und/oder zum Entfernen dem Werk- stück (11, 24) anhaftender Teile eines Gusskerns eingerichtet ist.
10. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Erzeugung einer auf das Werkstück (11, 24) wirkenden Spannkraft lediglich der zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Hydraulikhämmer (2, 2a..2f) aufweist.
12. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung (14) für ein Werkstück (11, 24), welche im Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) angeordnet oder dorthin bewegbar ist.
13. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (14) auf einem Band (18) oder einer Kette oder einem Rundtisch (20) angeordnet ist.
14. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Führung (7x) in Bewegungsrichtung des Bands (18) / der Kette ausgerichtet beziehungsweise im Bewegungsbereich des Rundtischs (20) angeordnet ist.
15. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (8) dazu ausgebildet ist, den zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) gleichförmig mit der Spannvorrichtung (14) auf dem Band (18), der Kette oder dem Rundtisch (20) mitzubewegen.
16. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zumin- dest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) und der Rundtisch (20) um dieselbe Drehachse (z) drehbar gelagert sind.
17. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (14) mit einer Rüttel Vorrichtung (21) gekoppelt oder auf dieser angeordnet ist.
18. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) zwischen einer Arbeitsstellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung (14) gespanntes Werkstück (11, 24) im Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) befindet, und einer Ruhestellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung (14) gespanntes Werkstück (11, 24) außerhalb des Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) befindet, bewegbar ist.
19. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeich- net, dass die Spannvorrichtung (14) um eine horizontale Drehachse (D) drehbar gelagert ist.
20. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) um diese horizontale Drehachse (D) drehbar gelagert ist.
21. Vorrichtung (la.. li) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Rüttel Vorrichtung (21) um diese horizontale Drehachse (D) drehbar gelagert ist.
22. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, gekennzeichnet durch zumindest eine erste Position (PI) im Wirkbereich zumindest eines ersten Hydraulikhammers
(2, 2a..2f), an welche die Spannvorrichtung (14) bewegbar ist, und zumindest eine zweite Position (P2) im Wirkbereich zumindest eines zweiten Hydraulikhammers (2, 2a..2f), an welche die Spannvorrichtung (14) bewegbar ist.
23. Vorrichtung (la.. Ii) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Steuerung, welche dazu eingerichtet ist, mehrere Hydraulikhämmer (2, 2a..2f) synchronisiert anzusteuern.
24. Verfahren zum Zerstören eines Gusskerns eines gegossenen Werkstücks (11, 24), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hydraulikhammer (2, 2a..2f) zum Zerstören des Gusskerns eingesetzt wird.
25. Verfahren zum Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile eines Gusskerns, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hydraulikhammer (2, 2a..2f) zum Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns eingesetzt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Werk- stück (11, 24) mit einer Kraft von zumindest 2 kN pro Hydraulikhammer (2, 2a..2f) in eine
Vorrichtung (la.. Ii) zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns gespannt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannkraft aus- schließlich mit dem zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f), der auch den Gusskern zerstört beziehungsweise dem Werkstück (11, 24) anhaftende Teile des Gusskerns entfernt, auf das Werkstück (11, 24) übertragen wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Spann- kraft während des gesamten Bearbeitungsvorgangs durch den zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) auf das Werkstück (11, 24) übertragen wird.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraft durch den zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) erzeugt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Werkstück (11, 24) und einem Maschinentisch (12) der Vorrichtung (la.. Ii) zum Zerstören eines Gusskerns / Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns eine Kunststoffplatte (13) eingelegt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) mit einer Schlagfrequenz zwischen 750 und
2700 Schlägen pro Minute betrieben wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) mit einem Betriebsdruck zwischen 100 und 150 bar betrieben wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) mit einem Hydrauliköl ström zwischen 12 -35 1/min betrieben wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannvorrichtung (14) für das Werkstück (11, 24) in den Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) bewegt wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) gleichförmig mit der Spannvorrichtung (14) für das Werkstück (11, 24) mitbewegt wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (14) für das Werkstück (11, 24) gerüttelt wird.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (14) für das Werkstück (11, 24) um eine horizontale Drehachse (D) gedreht wird.
38. Verfahren nach den Ansprüchen 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11, 24) in einer einzigen Aufspannung gedreht, gerüttelt und mit dem zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) bearbeitet wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11, 24) gleichzeitig gedreht, gerüttelt und mit dem zumindest einen Hydraulikhammer (2, 2a..2f) bearbeitet wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks (11, 24),
- Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück (11, 24)
in unterschiedlichen zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um maximal 20% überschneiden.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkstück (11, 24) für die einzelnen Bearbeitungsarten zu unterschiedlichen Bearbeitungspositionen (P1..P4) und über unterschiedliche Behälter (25a..25c) bewegt wird oder
das Werkstück (11, 24) an einer Bearbeitungsposition (P1..P4) verbleibt und für die einzelnen Bearbeitungsarten unterschiedliche Behälter (25a..25c) unter dem Werkstück (11, 24) positioniert werden oder
für die einzelnen Bearbeitungsarten eine Leiteinrichtung (26) verstellt wird und das vom Werkstück (11, 24) entfernte Material in unterschiedliche Behälter (25a..25c) eingebracht wird.
42. Verfahren nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
Entkernen/Entsanden des Werkstücks (11, 24),
- Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück (11, 24)
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks (11, 24) und/oder in einer einzigen Vorrichtung (la.. Ii) zur Bearbeitung des Werkstücks (11, 24) erfolgen.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Bearbeitungsarten
Brechen des Gusskerns,
- Entkernen/Entsanden des Werkstücks (11, 24),
Entfernen dem Werkstück (11, 24) anhaftender Teile des Gusskerns und
Entfernen eines Angusses vom Werkstück (11, 24)
in einer einzigen Aufspannung des Werkstücks (11, 24) und in zeitlichen Phasen erfolgen, die einander um mindestens 80% überschneiden.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hydraulikhammer (2, 2a..2f) zwischen einer Arbeitsstellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung (14) gespanntes Werkstück (11, 24) im Wirkbereich des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) befindet, und einer Ruhestellung, in der sich ein in der Spannvorrichtung (14) gespanntes Werkstück (11, 24) außerhalb des Wirkbereichs des zumindest einen Hydraulikhammers (2, 2a..2f) befindet, bewegt wird.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (14) mit einem Werkstück (11, 24) an eine erste Position (PI) bewegt wird, dort das Werkstück (11, 24) mit zumindest einem ersten Hydraulikhammer (2, 2a..2f) bearbeitet wird, dann die Spannvorrichtung (14) mit dem Werkstück (11, 24) an eine zweite Position (P2) bewegt wird und dort das Werkstück (11, 24) mit zumindest einem zweiten Hydraulikhammer (2, 2a..2f) bearbeitet wird.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hydraulikhämmer (2, 2a..2f) synchronisiert angesteuert werden.
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