專利名稱：除芯裝置和除芯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在鑄造材料硬化之后給至少一個(gè)鑄件除芯的一種 裝置和一種方法。
背景技術(shù)：
在制造鑄件時(shí)，所需要的例如象通道一樣的內(nèi)輪廓或空腔通過將 例如由一定數(shù)量的型砂-粘結(jié)劑組成的砂芯放入鑄型中這種方式來產(chǎn) 生。在鑄造后，所述砂芯被鑄造材料所包圍，并且在該鑄造材料硬化 之后必須通過設(shè)置在鑄件中的開口來去除。
所述砂芯在此必須具有較高的強(qiáng)度，以便其可以經(jīng)受得住在鑄造 時(shí)并且尤其在冷卻時(shí)出現(xiàn)的力。因此，為了在鑄造材料冷卻之后在不 損壞鑄件的情況下能夠破壞所述砂芯并且將其取出，有必要使用特殊 的裝置和方法。
此外，近年來鑄件的開發(fā)和設(shè)計(jì)首先出于重量優(yōu)化的原因，導(dǎo)致 開口和通道越來越窄并且壁厚越來越小，由此還額外地給除芯工作造
成困難。
通常在給鑄件除芯時(shí)，首先在一個(gè)敲擊裝置中給鑄件的壁體加載 打擊能量或沖擊能量，使得所述內(nèi)砂芯破碎成小塊，并且芯材從鑄件 的內(nèi)壁上松脫。在敲擊之后，在振動(dòng)裝置中對(duì)該鑄件進(jìn)行處理，在該 振動(dòng)裝置中首先產(chǎn)生振動(dòng)，該振動(dòng)使得在敲擊時(shí)產(chǎn)生的磨屑松散。與
此同時(shí)可以轉(zhuǎn)動(dòng)該鑄件，使得砂從所有的凹處朝各個(gè)方向向外流出。
在去除磨屑之后，該鑄件同樣在所述振動(dòng)裝置中振動(dòng)，也就是說 該鑄件被置于加速度快且頻率低的振動(dòng)之中，其中如此選擇振幅，使 得其幅高大于在所述鑄件的內(nèi)壁和砂芯的剩余小塊之間的間距，以便 所述內(nèi)壁在振幅的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前相應(yīng)地碰到砂芯小塊，并且這些砂芯小 塊被進(jìn)一步粉碎。在此，所述振幅必須與剩余小塊的不斷變化的大小 相匹配，并且其間總是又通過振動(dòng)能量的導(dǎo)入使出現(xiàn)的磨屑流出，因 為所述磨屑有緩沖作用，該緩沖作用對(duì)所述導(dǎo)入的振動(dòng)能量進(jìn)行緩沖。 通過所述鑄件的旋轉(zhuǎn)來達(dá)到這一點(diǎn)，即剩余小塊沒有堵塞成振蕩波節(jié)， 并且以未粉碎狀態(tài)留在所述振蕩波節(jié)處。
一直持續(xù)進(jìn)行這個(gè)過程，直到所述剩余小塊變得如此之小，使得 其可以穿過所述通道和開口并流出來。
在DE38 02 384C2中說明了 一種具有振動(dòng)裝置的裝置，該裝置用 于在公知的敲擊裝置中在給鑄件加載沖擊能量后將內(nèi)核從已硬化的鑄 件中去除。
這種裝置具有兩根彼此垂直布置的用于鑄件的旋轉(zhuǎn)的軸線，并且 基本上包括一個(gè)方形的按框架方式構(gòu)成的振動(dòng)空心體，該振動(dòng)空心體 用于接納鑄件并且有緩沖地支承在方形的內(nèi)框架中，其中所述內(nèi)框架 按照可圍繞著軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承在矩形的外框架中，該外框架本身 圍繞著與前面提到的軸線垂直的軸線支承在框架支架中，使得所述振 動(dòng)空心體得到萬向懸掛。所述框架支架基本上包括安裝在地面上的底
座，以及從側(cè)面看上去大致呈三角形的側(cè)壁，所述側(cè)壁固定有用于支 承所述外框架的氣轉(zhuǎn)軸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于在鑄造材料冷卻之后給鑄件除芯的 裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且利用該裝置可以有效并且可靠地在不損 壞鑄件的情況下，尤其為具有狹窄開口及壁厚^f艮小的通道的鑄件除芯， 其中必要的振動(dòng)能量及震動(dòng)能量應(yīng)該在很大程度上無損失地傳遞給所
述鑄件。
該目的通過權(quán)利要求1所述特征得到解決。本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn) 方案在從屬權(quán)利要求中標(biāo)出。


下面借助于附圖示范性地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。其中
圖1是在根據(jù)本發(fā)明的除芯裝置的側(cè)面從前面看上去的示意性的 立體圖2是圖1所示裝置的示意性正視圖； 圖3是圖1所示裝置的示意性側(cè)視圖； 圖4是圖1所示裝置的示意性俯視圖5是在圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的裝置中使用的鋼絲繩減震器的 示意性正視圖6是圖5所示的鋼絲繩減震器的示意性側(cè)一見圖7是圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的裝置的振動(dòng)臺(tái)的示意性立體圖8是圖l所示的根據(jù)本發(fā)明的裝置的振動(dòng)裝置的示意性正視圖9是圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的裝置的振動(dòng)裝置的示意性立體圖； 圖IO是作用于在根據(jù)本發(fā)明的裝置中的夾緊的鑄件上的、水平和
垂直振動(dòng)及加速廋的幅度分布示意圖。
具體實(shí)施例方式
所述按照本發(fā)明的裝置1基本上具有一個(gè)方形的外框架支架2、 一 個(gè)方形的內(nèi)框架支架或振動(dòng)框架支架3、 一張震動(dòng)臺(tái)或振動(dòng)臺(tái)4和一個(gè) 振動(dòng)裝置5以及優(yōu)選一個(gè)敲擊裝置6 (圖1到4 )。
所述外框架支架2基本上包括四根平行的彼此保持間距的外框架 垂直支柱7,在這些外框架垂直支柱的下面的端邊8上設(shè)置了由一種起 緩沖作用的彈性材料優(yōu)選由橡膠制成的振動(dòng)腳9,所述外框架支架2利 用所述振動(dòng)腳9豎》文在地面10上。
此外，所述外框架支架2分別具有兩>^艮上面的和兩^^艮下面的水平 的且彼此平行的、以及垂直于所述外框架垂直支柱7的外框架側(cè)面支 柱11、 12,并且分別具有兩根水平的且彼此平行的、并且不僅垂直于 所述外框架垂直支柱7而且垂直于所述外框架側(cè)面支柱11、 12的外框 架底部支柱13，并且還分別具有一根前面的和一根后面的水平的、并 且與所述外框架疼部支柱13平行的外框架頂部支柱l4、 15，所述外框 架頂部支柱14、 15將所述外框架垂直支柱7彼此牢固地連接在一起。
在此，所述上面的和下面的外框架側(cè)面支柱11、 12優(yōu)選關(guān)于所述 外框架垂直支柱7朝所述按照本發(fā)明的裝置的橫向中間面16偏置布 置，使得所述上面的和下面的外框架側(cè)面支柱11、 12以其外壁17、 18 抵靠著所述外框架垂直支柱7的內(nèi)壁19。
此外，所述后面的外框架頂部支柱15優(yōu)選朝所述裝置1的縱向中
間面20的方向，也就是朝所述前面的外框架頂部支柱14偏置布置， 使得其沒有布置在所述外框架垂直支柱7之間而是固定在所述兩根上 面的外框架側(cè)面支柱11上。尤其，所述后面的外框架頂部支柱15以 其兩條端邊21固定在所述外框架側(cè)面支柱11的內(nèi)壁22上，使得其在 側(cè)視圖中與所述上面的外框架側(cè)面支柱11齊平布置(圖3 )。
所述方形的內(nèi)框架支架3與所述外框架支架2相類似，基本上同 樣包括四根平行地保持間距的內(nèi)框架垂直支柱24,并且分別具有兩根 上面的和兩根下面的、水平的且彼此平行的內(nèi)框架側(cè)面支柱25、 26， 以及分別具有兩根彼此平行的并且不僅垂直于所述內(nèi)框架垂直支柱24 而且垂直于所述內(nèi)框架側(cè)面支柱25、 26的內(nèi)框架底部支柱27，并且還 分別具有一根前面的和一根后面的內(nèi)框架頂部支柱28、 29,所述內(nèi)框 架頂部支柱28、 29將所述內(nèi)框架垂直支柱24 4皮此牢固地連接在一起。
與所述外框架支架2相反，所述內(nèi)框架側(cè)面支柱25、 26優(yōu)選關(guān)于 所述內(nèi)框架垂直支柱24不是朝向所述橫向中間面14偏置布置，而是 向外離開所述橫向中間面16偏置布置。尤其，如此偏置布置所述內(nèi)框 架側(cè)面支柱25 、 26, 4吏得所述內(nèi)框架側(cè)面支柱25 、 26以其內(nèi)側(cè)面30、 31抵靠在所述內(nèi)框架垂直支柱24的外側(cè)面32上，并且與所述外側(cè)面 32相連接。
與所述后面的外框架頂部支柱15相類似，所述后面的內(nèi)框架頂部 支柱29朝所述莉面的內(nèi)框架頂部支柱28，也就是朝所述縱向中間面 20的方向偏置布置，并且固定在所述兩根上面的內(nèi)框架側(cè)面支柱25上， 尤其以端面33固定在所述內(nèi)框架側(cè)面支柱25的內(nèi)側(cè)面30上。
按本發(fā)明，所述內(nèi)框架支架3浮動(dòng)地并且借助于有彈性的減輕沖 擊和振動(dòng)的緩沖本體、優(yōu)選借助于公知的鋼絲繩減震器34得到緩沖地
支承在所述外框架支架2中。
所述鋼絲繩減震器34基本上包括兩塊平行地彼此保持間距的、具 有優(yōu)選圓形的空隙34b的端子板34a，尤其由鋼或特種鋼優(yōu)選由彈簧鋼 制成的鋼絲繩34c按照彈簧的方式從所述空隙34b中穿過或穿線并且 巻繞，其中由此產(chǎn)生的鋼絲繩34c的螺距會(huì)隨著所述空隙34b的數(shù)目 和間距而不同(圖5和6)。從側(cè)面看上去，所述巻繞的鋼絲繩34c彎 曲成橢圓狀(圖6)。
此外，優(yōu)選如此確定所述內(nèi)框架支架3和外框架支架2的尺寸， 尤其如此使得所述內(nèi)框架支架3完全布置在所述外框架支架2的內(nèi)部 并且被該外框架支架2所容納，從而所述外框架垂直支柱7按照與所 述相應(yīng)的內(nèi)框架垂直支柱24在側(cè)3見圖中前后齊平的方式進(jìn)行布置(圖 3 )，所述外框架底部支柱13按照與所述相應(yīng)的內(nèi)框架底部支柱27在 俯視圖中上下齊平的方式進(jìn)行布置，并且所述外框架頂部支柱14、 15 按照與所述相應(yīng)的內(nèi)框架頂部支柱28、 29在俯^L圖中上下齊平的方式 進(jìn)行布置(圖4)。
此外，優(yōu)選所述外框架側(cè)面支柱11、 12向里偏置布置，并且所述 內(nèi)框架側(cè)面支柱25、 26向外偏置布置，使得其按照在俯^L圖中上下齊 平的方式進(jìn)行布置(圖4 )，并且所述鋼絲繩減震器34分別以其端子板 34a與所述上面的內(nèi)框架側(cè)面支柱25的上側(cè)面35相連接并且與所述上 面的外框架側(cè)面支柱11的下側(cè)面36相連接，或者與所述下面的內(nèi)框 架側(cè)面支柱26的下側(cè)面37相連接并且與所述下面的外框架側(cè)面支柱 12的上側(cè)面38相連接(圖2和3 )。
此外，所述鋼絲繩減震器34關(guān)于所述縱向中間面20和橫向中間 面16彼此對(duì)稱地并保持間距地固定在所述內(nèi)框架支架3和外框架支架 2上，使得所有鋼絲繩減震器34在靜止位置中均勻地承受負(fù)載。
所述外框架支柱7或10-15以及內(nèi)框架支柱24-29例如具有矩形的 或方形的橫截面，其中所述外框架垂直支柱和內(nèi)框架垂直支柱7和24 優(yōu)選構(gòu)造為空心體。優(yōu)選所述內(nèi)框架底部支柱27為了提高阻力矩和彎 曲力矩而具有圓形的橫截面并且同樣為空心結(jié)構(gòu)。
所述按照本發(fā)明的裝置1的振動(dòng)臺(tái)4布置在所述內(nèi)框架支架3的 內(nèi)部并且基本上具有一塊水平的臺(tái)面板40、兩面與該臺(tái)面板垂直并垂 直向上延伸的在側(cè)視圖中為三角形的側(cè)壁41和兩塊齊平地連接到所述 側(cè)壁41上并垂直向下延伸的側(cè)壁接片42,以及兩根彼此平行的在側(cè)面 彼此保持間距的水平的支撐梁43，所述支撐梁43設(shè)置在所述兩面三角 形側(cè)壁41的上面的逐漸收縮的端部區(qū)域44之間(圖7)。優(yōu)選所述振 動(dòng)臺(tái)4不僅關(guān)于所述縱向中間面20對(duì)稱，而且關(guān)于所述橫向中間面16 對(duì)稱。
所述臺(tái)面板40以及兩面?zhèn)缺?1和所述側(cè)壁接片42分別具有加強(qiáng) 筋45,其中所述加強(qiáng)筋45設(shè)置在所述臺(tái)面板40上，優(yōu)選設(shè)置在底部 壁體46的下側(cè)面上，并且所述臺(tái)面板40的表面47是平坦的。
此外，在所述臺(tái)面板40上設(shè)置了夾緊件48，所述夾緊件48用于 固定和夾緊至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)鑄件80的前面的或后面的端部區(qū)域81、 82，所述鑄件80優(yōu)選定位在所述振動(dòng)臺(tái)上，使得所述鑄件80的縱軸 線83平行于所述裝置1或振動(dòng)臺(tái)4的橫向中間面16。在固定多個(gè)鑄件
80時(shí)，將這些鑄件80關(guān)于所述橫向中間面16在側(cè)面優(yōu)選彼此保持均
勻間距地進(jìn)行布置。
所述夾緊件48例如是夾緊塊49,所述夾緊塊49以其底板50固定 在所述臺(tái)面板40的表面47上，并且具有配有用于夾緊鑄件80的夾緊 螺栓52的夾爪51,其中優(yōu)選分別有三個(gè)夾緊塊49夾緊相應(yīng)的鑄件80 的前面的或后面的端部區(qū)域81、 82。在此，相應(yīng)地一個(gè)夾緊塊49作用 在所述鑄件80的前面的或后面的端部區(qū)域81、 82的正壁84a上，并 且作用在所述鑄件80的兩面?zhèn)缺?4b上，使得該鑄件80不可水平移 動(dòng)地支承在所述夾緊件48上。
優(yōu)選所述夾緊件48按照關(guān)于所述橫向中間面16偏心并且彼此對(duì) 置的方式進(jìn)行布置。
為了在垂直方向上夾緊所述鑄件80，在所述兩根支撐梁43上設(shè)置 了公知的夾緊裝置53。所述夾緊裝置53包括兩塊水平的夾板54、 55, 所述夾板54、 55上下齊平并且優(yōu)選可以通過四根導(dǎo)向螺栓56按照彼 此保持間距并且可以朝向彼此垂直移動(dòng)的方式得到固定，其中所述上 面的夾板54固定在所述支撐梁43上。此外，圍繞著所述導(dǎo)向螺栓， 在所述上面的夾板54的上方布置了垂直的復(fù)位彈簧57，并且在所述兩 塊夾板54、 55之間布置了間隔襯套58。
此外，在所述兩塊夾板54、 55之間相應(yīng)地布置一個(gè)可充氣的夾緊 風(fēng)箱59,該夾緊風(fēng)箱59在充氣狀態(tài)中將兩塊夾板54、 55彼此壓開， 其中所述上面的夾板54支撐在所述支撐梁43上，并且所述下面的夾 板54克服所述復(fù)位彈簧57的彈力向下移動(dòng)，使得其在上側(cè)面85上接 觸到所述鑄件80,并且向該鑄件施加必要的用于夾緊的壓力。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，為夾緊所述鑄件80,僅僅關(guān)于所
述振動(dòng)臺(tái)4在中間設(shè)置了一個(gè)唯一的夾緊風(fēng)箱59 (未示出)。
此外，按照本發(fā)明，所述振動(dòng)臺(tái)4具有至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)板式 彈簧60,所述彈發(fā)60設(shè)置在所述振動(dòng)臺(tái)4的上面的區(qū)域中。尤其，所 述板式彈簧固定在彈簧固定架6i上，所述彈簧固定架61布置在所述
側(cè)壁41的上面的端部區(qū)域44 (圖7)上或者布置在所述支撐梁43上 (未示出)。
優(yōu)選所述板式彈簧60以其彈簧縱軸線63與所述沖黃向中間面16平 行定向，以其平板面64水平定向，并且離開所述彈簧固定架61指向 同一方向。
借助于所述板式彈簧60，所述振動(dòng)臺(tái)4固定在所述內(nèi)框架支架3 上。優(yōu)選所述板式彈簧60固定在所述前面的內(nèi)框架頂部支柱28的下 側(cè)面39上或上側(cè)面28a上，或者固定在所述支撐梁43的下側(cè)面上或 上側(cè)面上。下面還要對(duì)所述板式彈簧60的準(zhǔn)確功能進(jìn)行詳細(xì)解釋。
所述按照本發(fā)明的裝置1的振動(dòng)裝置5為了產(chǎn)生振動(dòng)而具有一根 不平衡軸90,該不平衡軸90具有至少一個(gè)、優(yōu)選具有兩個(gè)不平衡質(zhì)量 91，所述不平#5"質(zhì)量91相應(yīng)地布置在軸端區(qū)域一側(cè)，并且例如由多個(gè) 單個(gè)的、彼此相連接的不平衡盤92構(gòu)成(圖8和9 )。
此外，直接在所述不平衡軸90的兩個(gè)軸端93上，優(yōu)選在相應(yīng)的 一個(gè)與所述不平4軒軸90相連接的軸頸95上，相應(yīng)地設(shè)置一個(gè)樞軸承 94，其中至少其中 一個(gè)軸承94例如也可以用公知的固定-浮動(dòng)-支承結(jié) 構(gòu)吸收軸向力，用于將所述不平衡軸90支承在相應(yīng)的外殼98中。
此外，在所述不平衡軸90上在所述不平衡質(zhì)量91的關(guān)于所述樞
軸承94相反的一側(cè)上分別布置另一個(gè)徑向-軸向軸承96,用于將所述 振動(dòng)臺(tái)4支承在所述不平衡軸90上，下面還要對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)解釋。
優(yōu)選地，所述不平衡軸90在所述按照本發(fā)明的裝置1中按照與所 述臺(tái)面板40的底壁46平行地保持間距的方式布置在所述臺(tái)面板40的 下方，其中所述不平衡軸90的縱軸線或偏心軸線97水平地并且在所 述裝置1或振動(dòng)臺(tái)4的縱向中間面20中延伸(圖2)。
在此，所述不平衡軸90以其軸端93可旋轉(zhuǎn)地支^^在兩個(gè)外殼98 中，所述兩個(gè)外殼98牢固地與所述裝置1的內(nèi)框架支架3相連接。尤
側(cè)面支柱26的上側(cè)面26b上(圖1和2 )。由此保證力的傳遞，尤其保 證將所述由不平衡軸90產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞給所述內(nèi)框架支架3,并且激 勵(lì)該內(nèi)框架支架？進(jìn)行振動(dòng)。
按照本發(fā)明，通過以下方法將所述不平衡軸卯的震動(dòng)或振動(dòng)傳遞 給所述振動(dòng)臺(tái)4，即所述振動(dòng)臺(tái)4與所述不平衡軸90不可水平移動(dòng)并 且不可垂直移動(dòng)地相連接，其中所述不平衡軸90可相對(duì)于所述振動(dòng)臺(tái) 4自由旋轉(zhuǎn)。
尤其所述振動(dòng)臺(tái)4的垂直指向下方的側(cè)壁接片42,具有用于接納 所述不平ff軸90的空隙62，其中所述空隙62形成一個(gè)向下敞開的、 用于接納所述不平衡軸90的長孔，并且所述布置在不平衡軸90上的 徑向-軸向軸承96支承在另一個(gè)外殼中(未示出)，該外殼牢固地與所 述振動(dòng)臺(tái)4相連接，使得所述振動(dòng)臺(tái)4例如在公知的固定-浮動(dòng)-支承結(jié)
構(gòu)中可旋轉(zhuǎn)地支承在所述不平衡軸90上，并且所述不平衡質(zhì)量91布
置在所述振動(dòng)臺(tái)4的外部。
所述不平衡軸90例如由馬達(dá)99進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該馬達(dá)99例如同樣固 定在所述內(nèi)框架上(未示出)。
此外，所迷按照本發(fā)明的裝置1優(yōu)選具有所述公知的敲擊裝置6。 該敲擊裝置6例如基本上包括為每個(gè)鑄件準(zhǔn)備的敲擊錘100,該敲擊錘 100具有一個(gè)空心圓筒和一根推桿(未示出)，以及一根垂直的縱軸線 103,所述推桿例如可以以液壓方式沿著該縱軸線103垂直地上下移動(dòng)。 在此，所述敲擊錘100固定在所述向里偏置的后面的外框架頂部支柱 15上，例如使得其相應(yīng)地布置在所述鑄件80的上方中間。尤其所述敲 擊錘100固定在托架105上，所述托架105與所述后面的外框架頂部 支柱15的內(nèi)側(cè)面15b相連"^妄、固定，并且所述敲擊《垂IOO可以在所述 外框架頂部支柱及內(nèi)框架頂部支柱14、 15或28、 29之間垂直移動(dòng)。
根據(jù)所述按照本發(fā)明的方法，在除芯時(shí)，鑄件80首先夾緊在所述 夾緊件48之間，并且去除在所述夾板54、 55之間的夾緊風(fēng)箱59。而 后，所述推桿例如以液壓方式垂直向下朝所述鑄件80的方向移動(dòng)，直 至其移到所述下面的夾板55上，該夾板55貼靠在所述夾緊在夾緊件 48之間的鑄件80上。在此，該推桿相應(yīng)地穿過設(shè)置在所述上面的夾板 54中的空隙104。
然后，以公知的方式，例如用壓縮空氣錘(未示出)借助于所述 推桿通過所述下面的夾板55將沖擊能量傳遞給所述鑄件80，使得鑄件 中的砂芯從鑄件80的內(nèi)壁上松開并且破碎成小塊。
然后，將所述推桿向上拉回并且將所述夾緊風(fēng)箱59放在所述夾板
54、 55之間，并且所述鑄件80夾緊在所述夾緊件48和下面的夾板55之間。
借助于馬達(dá)99來驅(qū)動(dòng)所述不平衡軸90，以此產(chǎn)生振動(dòng)，用于如上 所述借助于振動(dòng)能量和震動(dòng)能量使所述小塊進(jìn)一步破碎并且使所產(chǎn)生
的磨屑松散。
在此，在所述按照本發(fā)明的方法中，用所述按照本發(fā)明的裝置， 一方面通過所述不平衡軸在內(nèi)框架中的支承，使所述由該不平衡軸產(chǎn) 生的振動(dòng)能量和震動(dòng)能量幾乎毫無損夫地直接傳遞給所述內(nèi)框架，并 且通過所述振動(dòng)臺(tái)在該不平衡軸上的支承，同樣直接地傳遞給所述振
動(dòng)臺(tái)，并且通過該振動(dòng)臺(tái)傳遞給牢固夾緊的鑄件。
此外，通過所選擇的鋼絲繩減震器，使所述內(nèi)框架支架浮動(dòng)地并 且得到緩沖地支承在所述外框架支架中，以此來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，即所產(chǎn) 生的振動(dòng)能量、震動(dòng)能量或敲擊能量中僅僅極少部分傳遞給所述外框 架支架，并且所述能量得到有效利用。所述傳遞到外框架支架上的、 極小的剩余能量由所述設(shè)置在外框架垂直支柱上的振動(dòng)腳得到緩沖并 承受。
衡軸上，并且另 一方面所述側(cè)壁在所述振動(dòng)臺(tái)的上面的區(qū)域中借助于 所述水平的板式彈簧連接到所述內(nèi)框架支架上，以此進(jìn)一步獲得所述 按照本發(fā)明的裝置的令人驚異的效果，具體方法是所述板式彈簧由 于其幾何形狀及彈簧性能基本上僅僅允許垂直振動(dòng)，使得所述振動(dòng)臺(tái)
在下面的區(qū)
上直接傳遞給所述振動(dòng)臺(tái)，并且激勵(lì)其朝兩個(gè)方向振動(dòng)。這種裝置按 以下方法影響所述傳遞給鑄件的振動(dòng)
就象可在圖10中看出的一樣，在所述按照本發(fā)明的方法中，所述
作用于在振動(dòng)臺(tái)上夾緊的鑄件上的、水平的及垂直的振動(dòng)和加速度彼 此在時(shí)間上錯(cuò)開，此外所述垂直振動(dòng)和加速度的幅度明顯大于在相應(yīng) 相同的頻率上的所述水平振動(dòng)和加速度的幅度。這產(chǎn)生于所述鑄件的
位置，尤其產(chǎn)生于所述鑄件的重心在所述不平衡軸的偏心軸線上方或 者在所述振動(dòng)臺(tái)的連接到所述不平衡軸的連接區(qū)上方的位置。如果所 述鑄件的重心繼續(xù)在垂直方向上向上離開所述偏心軸，那么這就導(dǎo)致 水平分量的減少。
優(yōu)選所述鑄件按照以其重心與所述不平衡軸的偏心軸線保持間距 的方式布置，使得所述垂直振動(dòng)的幅度與水平振動(dòng)的幅度之間的比例
以及所述垂直加速度的幅度和水平加速度的幅度之間的比例處于3:1 到1.1:1的范圍內(nèi)，優(yōu)選處于2:1到1.3:1的范圍內(nèi)。
所述垂直的和水平的振動(dòng)和加速度在時(shí)間上的錯(cuò)位為0.01到0.02 秒，優(yōu)選為0.014到0.016秒。
由此， 一種在水平方向上很高的加速度在與此同時(shí)在水平方向上 加速度很低的情況下作用于砂芯小塊及磨屑，由此在砂中產(chǎn)生垂直向 上的強(qiáng)烈的流動(dòng)運(yùn)動(dòng)，利用該流動(dòng)運(yùn)動(dòng)也克服由于還總是存在的少許 的水平加速度在所述鑄件中產(chǎn)生的彎曲，并且磨屑以及早已經(jīng)過充分 粉碎的小塊向上從所述鑄件中的開口中輸送出來，部分真正地被射出， 并且所述鑄件完全地、并且在沒有殘余物的情況下得到除芯。
在另一種實(shí)施方式中，所述按照本發(fā)明的裝置例如用合適的驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)可圍繞著水平軸線旋轉(zhuǎn)而得到支承(未示出)，該水平軸線垂直于 所述不平衡軸的軸線。
因此，利用所述按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單的裝置，可以非常有效地 并且?guī)缀鯚o損失地將振動(dòng)能量及震動(dòng)能量以及必要時(shí)將敲擊能量傳遞 給鑄件，并且實(shí)現(xiàn)可靠的、干凈的及無殘留物的除芯效果。
權(quán)利要求
1、一種用于給鑄件除芯的裝置，具有a)一個(gè)方形的外框架支架(2)和一個(gè)方形的內(nèi)框架支架(3)，b)一個(gè)布置在所述內(nèi)框架支架(3)內(nèi)部、用于固定至少一個(gè)鑄件(80)的振動(dòng)臺(tái)(4)，在該振動(dòng)臺(tái)(4)下面的區(qū)域中具有一塊水平的臺(tái)面板(40)和兩面與該臺(tái)面板垂直的、并且垂直向上延伸的側(cè)壁(41)，和c)一個(gè)布置在所述振動(dòng)臺(tái)(4)下方的振動(dòng)裝置(5)，其中d)所述內(nèi)框架支架(3)浮動(dòng)地并且得到緩沖地支承在所述外框架支架(2)上，e)所述振動(dòng)裝置(5)不可水平及垂直移動(dòng)地支承在所述內(nèi)框架支架(3)上，f)所述振動(dòng)臺(tái)(4)在其下面的區(qū)域中不可水平及垂直移動(dòng)地布置在所述振動(dòng)裝置(5)上，并且在其上面的區(qū)域中用特定的器件與所述內(nèi)框架支架(3)相連接，所述器件基本上僅僅允許所述振動(dòng)臺(tái)(4)在所述上面的區(qū)域中關(guān)于所述內(nèi)框架支架(3)作垂直運(yùn)動(dòng)。
2、 按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述振動(dòng)臺(tái)(4)具 有至少一根、優(yōu)選兩根彼此平行的、在側(cè)面彼此保持間距的支撐梁(43)，該支撐梁(43)設(shè)置在所述兩面?zhèn)缺?41)的上面的優(yōu)選向上 收縮的端部區(qū)i或(44 )之間。
3、 按權(quán)利要求1和/或2所述的裝置，其特征在于，所述振動(dòng)臺(tái)(4 ) 在其上面的區(qū)域中借助于至少一個(gè)、優(yōu)選借助于兩個(gè)板式彈簧(60) 與所述內(nèi)框架支架(3)相連接。
4、 按權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，至少兩個(gè)板式彈簧(60 ) 布置在所述振動(dòng)臺(tái)(4)的側(cè)壁(41)的上面的端部區(qū)域(44)中。
5、 按權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述板式彈簧(60) 布置在所述支撐梁(43)上，優(yōu)選布置在所述支撐梁(43)的下側(cè)面 上或上側(cè)面上。
6、 按權(quán)利要求3到5中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述板式彈簧(60)借助于一個(gè)或多個(gè)彈簧固定架(61)固定在所述 側(cè)壁(41)的上面的端部區(qū)域(44)上或固定在所述支撐梁(43)上。
7、 按權(quán)利要求3到6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述板式彈簧(60)的彈簧縱軸線(63)平行于所述裝置(1)的橫向 中間面(16),并且/或者所述板式彈簧(60)的平板面(64)為水平定向。
8、 按權(quán)利要求3到7中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述至少兩個(gè)板式彈簧(60)的彈簧縱軸線(63)離開所述彈簧固定 架(61 )指向同一方向。
9、 按權(quán)利要求3到8中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述板式彈簧(60)固定在前面的內(nèi)框架頂部支柱(28)上，尤其固 定在所述前面的內(nèi)框架頂部支柱(28)的下側(cè)面(39)或上側(cè)面(28a)上。
10、 按權(quán)利要求1到9中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)框架支架(3)借助于有彈性的減輕沖擊和振動(dòng)的緩沖體、尤其 借助于鋼絲繩減震器(34)支承在所述外框架支架(2)上。
11、 按權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲繩減震器 (34)關(guān)于所述裝置(1)的縱向中間面(20)、并且關(guān)于所述橫向中間面(16)對(duì)稱地、彼此保持間距地固定在所述內(nèi)框架支架(3)和外 框架支架(2)上。
12、 按權(quán)利要求10和/或11所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲 繩減震器(34)具有兩塊彼此平行地保持間距的、具有優(yōu)選圓形空隙(34b)的端子板(34a)和一根尤其由彈簧鋼制成的鋼絲繩(34c)， 其中所述鋼絲繩(34c)從所述空隙(34b)中穿過。
13、 按權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲繩減震器 (34)相應(yīng)地通過其端子板(34a)與所述內(nèi)框架支架(3)和外框架支架(2)相連接。
14、 按權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲繩減震器 (34)以其端子板(34a)固定在上面的內(nèi)框架側(cè)面支柱(25)的上側(cè)面(35)上，并且固定在上面的外框架側(cè)面支柱(11)的下側(cè)面(36) 上，并且/或者固定在下面的內(nèi)框架側(cè)面支柱(26)的下側(cè)面(37)上， 并且固定在下面的外框架側(cè)面支柱(12)的上側(cè)面(38)上。
15、 按權(quán)利要求1到14中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述振動(dòng)裝置(5)具有一根不平衡軸(90),該不平衡軸(90)具有 至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)布置在軸端區(qū)域一側(cè)的不平ff質(zhì)量(91)和兩個(gè) 樞軸承(94 )，所述樞軸承(94 )尤其相應(yīng)地布置在所述不平衡軸(90 ) 的軸端(93 )上。
16、 按權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述不平衡軸(90) 的偏心軸線(97)水平地并且/或者在所述縱向中間面(20)內(nèi)部延伸。
17、 按權(quán)利要求15和/或16所述的裝置，其特征在于，所述樞軸 承(94)布置在與所述不平衡軸(90)相連接的軸頸(95)上。
18、 按權(quán)利要求15到17中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在 于，其中一個(gè)樞軸承(94)傳遞軸向力。
19、 按權(quán)利要求15到18中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在 于，所述不平衡軸(90)通過兩個(gè)樞軸承(94)尤其用固定-浮動(dòng)-支承 結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地支承在兩個(gè)外殼(98)中。
20、 按權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)外殼(98) 與所述內(nèi)框架支架(3)尤其與所述下面的內(nèi)框架側(cè)面支柱(26)的上 側(cè)面(26b)處于牢固連接之中。
21、 按權(quán)利要求15到20中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在 于，所述不平衡軸(90)在所述不平衡質(zhì)量(91)的關(guān)于所述樞軸承(94)相反的一側(cè)上分別具有另一個(gè)徑向-軸向軸承(96),所述徑向-軸向軸承(96 )用于將所述振動(dòng)臺(tái)(4 )支承在所述不平衡軸(90 )上。
22、 按權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述徑向-軸向軸承 (96)支承在另一個(gè)外殼中，該外殼牢固地與所述振動(dòng)臺(tái)(4)相連接，其中所述振動(dòng)臺(tái)(4)例如用一種公知的固定-浮動(dòng)-支承結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地 支承在所述不平衡軸(90)上，并且所述不平衡質(zhì)量(91)優(yōu)選布置在所述振動(dòng)臺(tái)(4)的外部。
23、 按權(quán)利要求1到22中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 確定所述內(nèi)框架支架(3)和外框架支架(2)的尺寸，使得所述內(nèi)框 架支架(3)完全布置在所述外框架支架(2)的內(nèi)部并且被后者所容納。
24、 按權(quán)利要求1到23中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述振動(dòng)臺(tái)(4)具有兩根垂直向下延伸的側(cè)壁接片(42)，所述側(cè)壁 接片尤其對(duì)齊地連接到所述側(cè)壁(41)上，并且優(yōu)選具有用于接納所 述不平^f軒軸(90)的空隙(62)。
25、 按權(quán)利要求1到24中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述振動(dòng)臺(tái)(4 )關(guān)于所述縱向中間面(20 )和/或橫向中間面(16 )對(duì)稱。
26、 按權(quán)利要求24和/或25所述的裝置，其特征在于，所述臺(tái)面 板(40)、兩面?zhèn)缺?41)以及側(cè)壁接片(42)具有加強(qiáng)筋(45)。
27、 按權(quán)利要求1到26中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述臺(tái)面板(40)具有夾緊件(48),所述夾緊件(48)用于固定并且 用于水平夾緊鑄件(80)，尤其用于夾緊所述鑄件(80)的前面的或者 說后面的端部區(qū)i^ (81、 82)。
28、 按權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，所述夾緊件(48) 關(guān)于所述橫向中間面(16)偏心布置。
29、 按權(quán)利要求27和/或28所述的裝置，其特征在于，所述夾緊 件(48)具有夾緊塊(49)和夾爪(51 ),其中所述夾緊塊(49)以其 底板(50)固定在所述臺(tái)面板(40)的表面(47)上，并且所述夾爪(51)具有夾緊螺栓(52)。
30、 按權(quán)利要求1到29中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 為將所述鑄件(80)在垂直方向上夾緊，在所述振動(dòng)臺(tái)(4)上、優(yōu)選 在所述支撐梁(43)上布置至少一個(gè)夾緊裝置(53)。
31、 按權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述夾緊裝置(53) 具有兩塊水平的夾板(54、 55)，所述兩塊夾板(54、 55)按照上下對(duì) 齊、彼此保持間距并且可相互垂直移動(dòng)的方式布置，其中所述上面的 夾板(54)固定在所述支撐梁(43)上，并且在所述兩塊夾板(54、 55)之間設(shè)置了一個(gè)可充氣的夾緊風(fēng)箱(59),該夾緊風(fēng)箱(59)在充 氣的狀態(tài)中將所述兩塊夾板(54、 55)彼此壓開，并且將所述下面的 夾板(55)擠壓在所述鑄件(80)上。
32、 按權(quán)利要求1到31中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述裝置(1)具有一個(gè)敲擊裝置(6)。
33、 按權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述敲擊裝置(6) 具有至少一個(gè)可垂直移動(dòng)的敲擊錘(100),該敲擊錘(100)則具有一 個(gè)空心圓筒、 一根推桿和一根垂直的縱向軸線(103)。
34、 按權(quán)利要求到33所述的裝置，其特征在于，所述敲擊錘(100) 布置在向里偏置的后面的外框架頂部支柱(15)上，尤其布置在與所 述后面的外框架頂部支柱(15 )的內(nèi)側(cè)面(15b)相連接的托架(105 )上。
35、 一種用于給4壽件除芯的裝置，具有a) —個(gè)方形的外框架支架(2)和一個(gè)方形的內(nèi)框架支架(3)，b) —張布置在所述內(nèi)框架支架(3)內(nèi)部的、用于固定至少一個(gè) 鑄件(80)的振動(dòng)臺(tái)(4)，和c) 一個(gè)振動(dòng)裝置(5)，以及優(yōu)選一個(gè)敲擊裝置(6)，其特征在于，所述內(nèi)框架支架(3)借助于所述鋼絲繩減震器(34) 支承在所述外框架支架(2)上。
36、 按權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲繩減震器 (34)按照關(guān)于所述縱向中間面(20)及關(guān)于所述橫向中間面(16)對(duì)稱并且彼此保持間距的方式固定在所述內(nèi)框架支架(3)和外框架支 架(2)上。
37、 按權(quán)利要求35和/或36所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲 繩減震器(34)具有兩塊彼此平行地保持間距的、帶有優(yōu)選為圓形的 空隙(34b)的端子板(34a)，以及具有尤其由彈簧鋼制成的所述鋼絲 繩(34c),其中所述鋼絲繩(34c)穿過所述空隙(34b)。
38、 按權(quán)利要求37所述的裝置，其特征在于，所述鋼絲繩減震器 (34 )相應(yīng)地以其端子板(34a)固定在所述上面的內(nèi)框架側(cè)面支柱(25 )的上側(cè)面(35)上和所述上面的外框架側(cè)面支柱(11)的下側(cè)面(36) 上，和/或所述下面的內(nèi)框架側(cè)面支柱(26)的下側(cè)面(37)上和所述 下面的外框架側(cè)面支柱(12)的上側(cè)面(38)上。
39、 一種在使用按權(quán)利要求1到38中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置的 情況下用于給至少一個(gè)鑄件除芯的方法，其特征在于，向所述鑄件(80) 加載垂直的和水平的振動(dòng)和加速度，其中所述垂直的振動(dòng)或加速度的 幅度在相應(yīng)的頻率相同時(shí)明顯大于所述水平的振動(dòng)或加速度的幅度。
40、 按權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述垂直的和水平 的振動(dòng)或加速度相對(duì)于彼此在時(shí)間上錯(cuò)位。
41、 按權(quán)利要求39和/或40所述的方法，其特征在于，所述垂直 振動(dòng)的幅度與水平振動(dòng)的幅度之間的比例處于3:1到1.1:1的范圍內(nèi)， 優(yōu)選處于2:1到1.3:1的范圍內(nèi)。
42、 按權(quán)利要求39到41中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，所述垂直加速度的幅度和水平加速度的幅度之間的比例處于3:1 到1.1:1的范圍內(nèi)，優(yōu)選處于2:1到1.3:1的范圍內(nèi)。
43、 按權(quán)利要求39到42中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，所述垂直的和水平的振動(dòng)在時(shí)間上的錯(cuò)位為0.01到0.02秒，優(yōu)選 為0.014到0.016砂。
44、 按權(quán)利要求39到43中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，所述垂直的和水平的加速度在時(shí)間上的錯(cuò)位為0.01到0.02秒，優(yōu) 選為0.014到0.016秒。
全文摘要
一種用于給鑄件除芯的裝置(1)，具有一個(gè)方形的外框架支架(2)和一個(gè)方形的、浮動(dòng)地并且得到緩沖地支承在所述外框架支架(2)中的內(nèi)框架支架(3)以及一張布置在所述內(nèi)框架支架中的、用于固定鑄件的振動(dòng)臺(tái)(4)。該振動(dòng)臺(tái)(4)在下面的區(qū)域中具有一塊水平的臺(tái)面板和兩面垂直向上延伸的側(cè)壁(41)，所述振動(dòng)臺(tái)(4)不可水平及垂直移動(dòng)地布置在一個(gè)振動(dòng)裝置上，并且在其上面的區(qū)域中用特定的器件與所述內(nèi)框架支架(3)相連接，所述器件基本上僅僅允許所述振動(dòng)臺(tái)(4)在所述上面的區(qū)域中關(guān)于所述內(nèi)框架支架作垂直運(yùn)動(dòng)。其中所述布置在振動(dòng)臺(tái)下面的振動(dòng)裝置(5)不可水平及垂直移動(dòng)地支承在所述內(nèi)框架支架(3)上。
文檔編號(hào)B22D29/00GK101107087SQ200480044715
公開日2008年1月16日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者梅爾廷·施賴伯, 米夏埃多·弗里梅爾特 申請人:F.U.K弗佩里茨和康派爾壓縮空氣技術(shù)兩合公司