Die Erfindung betrifft eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Gussteilkanals nach dem Oberbegriffs des Anspruchs 10.
Nach dem Gießvorgang eines Gussteils ist es regelmäßig erforderlich, Kanäle in einem Gussteil vor dessen weiterer Verwendung zu reinigen, insbesondere von Sandrückständen und/oder Metallspänen zu reinigen. Eine solche Reinigung erfolgt üblicherweise mittels einer in einen Gussteilkanal eingespritzten Reinigungsflüssigkeit. Eine besonders kritische Aufgabe ist die Reinigung und Entfernung von Rückständen in Kühlflüssigkeitskanälen eines gegossenen Kurbelgehäuses oder eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine vor deren Montage, da solche Rückstände in einem Kühlflüssigkeitskreislauf problematisch sind und insbesondere angeschlossene Zusatzaggregate, wie Pumpen, Klimaanlagen, etc. beschädigen können. Bisher verwendete Vorrichtungen und Verfahren führen je nach den Gegebenheiten zu einem unbefriedigenden Reinigungsergebnis, wenn insbesondere in hinterschnittenen Bereichen eines Gusskanals nicht alle Rückstände erfasst werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wellenförmigen, mit Hinterschnitten verlaufenen Gussteilkanals in einem Gussteil, insbesondere zur Reinigung eines Gussteils in einem Kurbelgehäuse oder in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, vorzuschlagen, mit der eine effektive und sichere Reinigung durch Austrag aller Rückstände möglich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein dazu geeignetes Verfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wellenförmigen mit Hinterschnitten verlaufenden Gussteilkanals in einem Gussteil, insbesondere zur Reinigung eines Gussteilkanals in einem Kurbelgehäuse oder in einem Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung eine als, vorzugsweise zylindrische, Spirale und/oder Helix ausgebildete Waschlanze ist, die einen spiralförmigen und/oder helixförmigen Lanzenschaft mit wenigstens einem Sprühkopf, vorzugsweise einem endseitigen Sprühkopf, aufweist, so dass die Waschlanze vorzugsweise in den Gussteilkanal zu dessen Reinigung mit einer Einschraubdrehung einführbar ist. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der der Lanzenschaft wenigstens eine Länge wie der zu reinigende Gussteilkanal aufweist, so dass die Waschlanze in den wellenförmigen Gussteilkanal zu dessen Reinigung mit einer Einschraubdrehung über dessen Länge einführbar ist.
Die Spiralform des Lanzenschafts kann dabei linksdrehend oder rechtsdrehend ausgeführt sein, wobei die Einführung in den Gussteilkanal mit einer entsprechenden linksdrehenden oder rechtsdrehenden Einschraubdrehung zu erfolgen hat. Durch die Einschraubdrehung des Lanzenschafts wird der, vorzugsweise endseitig in Einführrichtung angebrachte, Sprühkopf mit einer zugeordneten Kreisbewegung in den wellenförmigen Gussteilkanal eingeschoben. Der aus dem Sprühkopf mit Hochdruck austretende wenigstens eine Flüssigkeitsstrahl erreicht dadurch alle Wandteile des Gussteilkanals, insbesondere auch in hinterschnittenen Bereichen. Dadurch können auch dort verbliebene Rückstände effektiv abgelöst und durch die Reingiungsflüssigkeit aus dem Gussteilkanal ausgeschwemmt werden. Vorteilhaft sind damit, insbesondere bei einem gegossenen Kurbelgehäuse oder Zylinderkopf bei einer Verwendung in einer Brennkraftmaschine, Schäden durch gussbedingte oder bearbeitungsbedingte Rückstände in ausgeschlossen. Gussteilkanäle können hier beispielsweise Kühlflüssigkeitskanäle, Ölkanäle oder Luftkanäle sein.
Vorteilhaft ist die Ganghöhe des spiralförmigen bzw. helixförmigen Lanzenschafts dem Wellenabstand des zu reinigenden, wellenförmigen Gussteilkanals angepasst bzw. entspricht diesem, so dass der Lanzenschaft mit seinem Sprühkopf einfach und hindernisfrei in den Gussteilkanal eingedreht und nach dem Reinigungskanal mit entgegengesetzter Drehung wieder herausgezogen werden kann. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, insbesondere in Kombination mit der eben genannten Ganghöhenausführung, dass der Durchmesser der Spiral- bzw. Helixform des Lanzenschafts dem Durchmesser des wellenförmigen Gussteilkanals angepasst ist, insbesondere dergestalt, dass für eine einfache und hindernisfreie Einführung des Lanzenschafts der Durchmesser der Spiral- bzw. Helixform etwas geringer als der kleinste Durchmesser im Verlauf des wellenförmigen Gussteilkanals ist.
Zweckmäßig weist der Lanzenschaft, vorzugsweise endseitig und/oder gegenüberliegend zum Sprühkopf, eine lösbare Anschlusskupplung zum Anschluss einer Flüssigkeitszuführleitung, insbesondere einer Schlauchleitung einer Pumpe, auf, mit der vorzugsweise die Einschraubdrehung der Waschlanze von der Flüssigkeits-Zuführleitung so entkoppelt ist, dass diese die Drehung nicht mitmachen muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der spiralförmige und/oder helixförmige Lanzenschaft durch ein hinsichtlich der Spiral- und/oder Helixform formstabiles und/oder elastisches Kunststoffrohr gebildet. Der Kunststoff des Kunststoffrohrs soll dabei so abriebfest sein, dass bei der Berührung mit den Kanalwänden sicher kein Abrieb auftritt, wobei durch eine gewisse Elastizität die Einführung des Lanzenschafts mit nur geringen Anpressdrücken bei einer Anlage an Kanalwandbereichen begünstigt. Je nach den Gegebenheiten, insbesondere bei hohen Reinigungsdrücken, kann der Lanzenschaft aus durch ein Metallrohr, insbesondere ein Stahlrohr, gebildet sein.
Der verwendete wenigstens eine Sprühkopf kann je nach den konkreten Gegebenheiten und Einsatzfällen unterschiedlich ausgebildet und angepasst sein. Insbesondere kann der Sprühkopf materialeinheitlich integral mit dem Lanzenschaft hergestellt sein oder als separates Bauteil auf den Lanzenschaft, vorzugsweise endseitig, aufgesteckt und verbunden werden. Dabei kann der Sprühkopf eine oder mehrere Sprühöffnung(en), vorzugsweise an einer Sprühkopfwand und/oder für einen Hochdruckaustritt einer Reinigungsflüssigkeit, aufweisen. Bevorzugt weist der Sprühkopf wenigstens eine Sprühöffnung für einen Austritt einer Reinigungsflüssigkeit in Spiralrichtung und/oder wenigstens eine Sprühöffnung für einen Austritt einer Reinigungsflüssigkeit schräg oder quer zur Spiralrichtung auf, so dass wenigstens ein Flüssigkeitsstrahl in Spiralrichtung und/oder schräg oder quer zur Spiralrichtung ausgerichtet werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Gussteilkanal-Reinigungsvorrichtung kann der Reinigungsvorgang mittels einer Waschlanzen-Betätigungseinrichtung in der Handhabung vereinfacht und gegebenenfalls automatisiert werden. Dazu weist die Waschlanzen-Betätigungseinrichtung einen steuerbaren Antrieb auf. Dieser Antrieb kann zum Beispiel ein Drehantrieb für die, vorzugsweise mit einer Hochdruckpumpe strömungsmäßig verbundene, Waschlanze sein, mit dem diese in einen Gusskanal schraubenartig, gegebenenfalls auch von Hand, eindrehbar ist, wobei dann ein Werker die Linearbewegung in Einführrichtung von Hand mitmacht. Bei einer weitgehenden Automatisierung kann auch der Antrieb bzw. Vorschub für eine Einführung mittels eines Vorschubantriebs durchgeführt werden, wobei dann das Gussteil an die Waschlanzen-Betätigungseinrichtung herangeführt wird oder die Waschlanzen-Betätigungseinrichtung zum Gussteil heranbewegt wird. Weiter kann, insbesondere bei einer vollautomatischen Betätigung, ein Ventil vorgesehen sein, dass bei einer Antriebsaktivierung zugleich die Zuführung von Reinigungsflüssigkeit freigibt und nach einer Rückführung der Waschlanze die Zufuhr wieder selbsttätig absperrt.
Zudem wird ein Verfahren zur Reinigung eines wellenförmig mit Hinterschnitten verlaufenden Gussteilkanals mit einer erfindungsgemäßen spiralförmig und/oder helixförmig ausgebildeten Waschlanze beansprucht. Die sich damit ergebenden Vorteile sind identisch mit den vorstehend in Verbindung mit der Gussteil-Reinigungsvorrichtung genannten Vorteilen, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die zuvor gemachten Ausführungen verwiesen wird.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung weiter beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Teilansicht eines Kurbelgehäuse mit hier beispielsweise sechs Zylindern für eine Brennkraftmaschine, und
- Figur 2
- eine Draufsicht auf einen Teil des Kurbelgehäuses nach Figur 1 im Bereich der ersten beiden Zylinder.
In Figur 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Kurbelgehäuses 1 mit mehreren, hier lediglich beispielhaft sechs, Zylindern 2a bis 2f als Gussteil gezeigt, mit einem Kühlflüssigkeitskanal 3 als Beispiel eines Gussteilkanals, der wellenförmig mit hier dann sechs zusammenhängenden Kanalbereichen ausgebildet ist.
Aus einer Draufsicht nach Figur 2 auf das Kurbelgehäuse 1 im Bereich der ersten beiden Zylinder 2a, 2b ist die wellenförmige Ausbildung des hier beispielhaften Kühlflüssigkeitskanals 3 als Gussteilkanal deutlich erkennbar, wobei die Wellenformen einen Abstand von d1 entsprechend der Zylinderabstände aufweisen. In Fig. 2 ist schematisch strichliert eine Seitenansicht eines Teils eines Lanzenschafts 5 dargestellt.
Zur Reinigung von Herstellungsrückständen, insbesondere von Sandrückständen und gegebenenfalls Spänen durch eine Bearbeitung, ist in Figur 1 bereits eine Waschlanze 4 in den Kühlflüssigkeitskanal 3 eingeführt. Die Waschlanze 4 weist einen spiralförmigen bzw. helixförmigen Lanzenschaft 5 sowie einen, hier beispielhaft und vorzugsweise in Einführrichtung endseitigen, Sprühkopf 6 auf. Die Ganghöhe d1 der Spiralform des Lanzenschafts 5 entspricht, wie aus der perspektivischen Ansicht nach Figur 1 und der Draufsicht aus Figur 2 ersichtlich, dem Wellenabstand d1 des wellenförmigen Kühlflüssigkeitskanals 3 als Beispiel eines Gussteilkanals. Zudem ist der Durchmesser d2 der Spiralform des Lanzenschafts 5, wie aus Figur 1 ersichtlich, etwa dem Durchmesser des wellenförmigen Kühlflüssigkeitskanals 3 als Beispiel eines Gussteilkanals angepasst.
Am Sprühkopf 6 sind hier beispielhaft mehrere Sprühöffnungen 7 angebracht, aus denen mit Hochdruck Reinigungsflüssigkeit ausgesprüht wird, die mittels einer (nicht dargestellten) an die Waschlanze 4 angeschlossenen Fördereinrichtung bzw. Pumpe der Waschlanze 4 zugeführt wird (Pfeil 8).
Die Waschlanze 4 wurde zum Reinigungsprozess mit ihrem Sprühkopf 6 und Lanzenschaft 5 schraubenförmig in den Gussteilkanal bzw. hier Kühlflüssigkeitskanal 3 mittels einer Drehbewegung (Pfeil 9) eingedreht. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, wurde mit der dadurch veranlassten kreisförmigen Bewegung des Sprühkopfs 6 die dort mit Hochdruck austretende Reinigungsflüssigkeit intensiv in alle Bereiche des Gussteilkanals bzw. Kühlflüssigkeitskanals 3, insbesondere auch in hinterschnittene Bereiche für die Entfernung und Auswaschung von Rückständen geleitet. Nach dem Reinigungsprozess wird dann die Waschlanze 4 mit entgegengesetzter Drehbewegung wieder aus dem Gussteilkanal bzw. Kühlflüssigkeitskanal 3 herausgeführt. Das Ein- und Ausführen der Waschlanze 4 bezüglich des Gussteilkanals bzw. Kühlflüssigkeitskanals kann von Hand oder gegebenenfalls auch vollautomatisiert mit einer (nicht dargestellten) Waschlanzen-Betätigungseinrichtung erfolgen.
Bezugszeichenliste
- 1
- Kurbelgehäuse
- 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f
- Zylinder
- 3
- Gussteilkanal/Kühlflüssigkeitskanal
- 4
- Waschlanze
- 5
- Lanzenschaft
- 6
- Sprühkopf
- 7
- Sprühöffnung
- 8
- Pfeil
- 9
- Pfeil
- d1
- Wellenabstand/Ganghöhe Spiralform
- d2
- Durchmesser der Spiralform