-
Die
Erfindung betrifft ein Gusswerkzeug zur Herstellung von Gussprodukten,
insbesondere zur Herstellung von Kernen für Sandgussprodukte, von Druckgussprodukten
und von Kokillengussprodukten.
-
Gattungsgemäße Gusswerkzeuge
weisen eine Mehrzahl verschiedener Baueinheiten auf, die relativ
zueinander in Richtung einer einheitlichen Bewegungsachse beweglich
sind und die verschiedene Funktionen übernehmen.
-
Zu
diesen Baueinheiten gehören
primär
eine erste und eine zweite Werkzeugeinheit. Diese Werkzeugeinheiten
weisen jeweils mindestens eine Gussformhälfte mit jeweils mindestens
einer Formausnehmung auf, wobei die beiden Formausnehmungen die Kontur
des herzustellenden Gussproduktes jeweils abschnittsweise definieren
und vorzugsweise bei geschlossener Gussform gemeinsam vollständig definieren.
Die beiden Werkzeugeinheiten sind zum Zwecke des Öffnens und
des Schließens
der Gussform in Richtung einer Z-Achse relativ zueinander geführt beweglich.
-
Eine
weitere üblicherweise
vorgesehene Baueinheit ist eine Auswerfereinheit, die gegenüber der
ersten der beiden Werkzeugeinheiten ebenfalls in Richtung der Z-Achse
geführt
beweglich ist. Diese Auswerfereinheit ist an der der ersten Formausnehmung
der ersten Gussformhälfte
abgewandten Seite der ersten Werkzeugeinheit vorgesehen und verfügt über mindestens
einen Auswerferstift, der durch eine Zugangsbohrung in der ersten
Gussformhälfte
bis in die erste Formausnehmung eingerückt werden kann. Eine solche
Auswerfereinheit, die üblicherweise
eine Vielzahl von gemeinsam in Richtung der Z-Achse bewegbaren Auswerferstiften
umfasst, dient dem Herausdrücken
des verfestigten Gussproduktes nach dessen Herstellung. Hierzu wird
die Auswerfereinheit gegenüber
der ersten Werkzeugeinheit derart verfahren, dass der mindestens
eine Auswerferstift in die erste Formausnehmung einrückt und
das dort befindliche zuvor hergestellte Gussprodukt dadurch aus dieser
ersten Formausnehmung herausdrückt.
-
Eine ähnliche
Gestaltung findet sich bei gattungsgemäßen Werkzeugen häufig auf
der gegenüberliegenden
Seite des Gusswerkzeugs in Form einer Glattdrückereinheit. Diese Glattdrückereinheit
ist auf der der zweiten Formausnehmung abgewandten Seite der zweiten
Werkzeugeinheit angeordnet. Die Glattdrückereinheit ist wie die Auswerfereinheit
auch in Richtung der Z-Achse gegenüber der zweiten Werkzeugeinheit
geführt
beweglich. Die Glattdrückereinheit
dient dem Zweck, bei der Herstellung von Sandgussprodukten nach
dem Einschießen
des Sandes die in Zugangsbohrungen der zweiten Gussformhälfte verbliebenen
Sandreste niederzudrücken, bevor
das Sandgussprodukt nachfolgend durch Begasung verfestigt wird.
Die Glattdrückereinheit
verfügt
daher ähnlich
der Auswerfereinheit über
mindestens einen Glattdrückerstift,
der sich in eine Zugangsbohrung der zweiten Gussform erstreckt.
Dieser Glattdrückerstift
kann als ergänzende
Funktion auch die Funktion eines Auswerfers übernehmen und bis in die zweite
Formausnehmung der zweiten Gussformhälfte eingeschoben werden, so
dass das Gussprodukt auch aus dieser zweiten Gussformhälfte gelöst wird.
Wie auch bei der Auswerfereinheit ist vorzugsweise eine Vielzahl
von gemeinsam bewegbaren Glattdrückerstiften
an der Glattdrückereinheit vorgesehen.
-
Üblicherweise
wird die Glattdrückereinheit im
Wechsel mit einer Düseneinheit
verwendet. Mittels der Düseneinheit
wird zunächst
durch die auch für
die Glattdrückerstifte
verwendeten Zugangsbohrungen Sand in die Formausnehmung der geschlossenen
Gussform geschossen. Sobald die Formausnehmung vollständig mit
Sand gefüllt
ist, wird die Düseneinheit
entfernt und durch die Glattdrückereinheit ersetzt,
die in oben beschriebener Art und Weise den Sand in den Zugangsbohrungen
niederdrückt
und gegebenenfalls nach dem Begasen das Lösen des verfestigten Sandgussproduktes
von der zweiten Formausnehmung unterstützt.
-
Die
beschriebenen Baueinheiten, also die erste Werkzeugeinheit, die
zweite Werkzeugeinheit, die Auswerfereinheit und die Glattdrückereinheit/Düseneinheit
werden im Betrieb in Richtung der Z-Achse relativ zueinander verfahren.
-
Üblicherweise
sind bei den aus dem Stand der Technik bekannten Gusswerkzeugen
die beschriebenen Baugruppen aneinander in Richtung der Z-Achse
geführt.
So sind üblicherweise
Führungsmittel
vorgesehen, durch die die Auswerfereinheit an der ersten Werkzeugeinheit
in Richtung der Z-Achse geführt
ist. Weiterhin sind üblicherweise
Führungsmittel vorgesehen,
mittels derer die Glattdrückereinheit/Düseneinheit
gegenüber
der zweiten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse geführt ist.
-
Zusätzlich zu
den Führungseinrichtungen sind
bei bekannten gattungsgemäßen Werkzeugen auch
Wechselwirkungsmittel vorgesehen, durch die die Relativbeweglichkeit
der Baueinheiten zueinander eingeschränkt ist.
-
So
sind üblicherweise
Wechselwirkungsmittel vorgesehen, die einen Maximalabstand zwischen der
ersten Werkzeugeinheit und der Auswerfereinheit festlegen. Die Auswerfereinheit
kann aufgrund dieser Wechselwirkungsmittel nur so weit von der ersten Werkzeugeinheit
beabstandet werden, dass die Auswerferstifte mit ihren distalen
Enden bündig
mit der Kontur der ersten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte der
ersten Werkzeugeinheit angeordnet sind. Dies stellt die Lage der
Auswerferstifte während
des Gießvorgangs
dar. Eine darüber
hinaus gehende Beabstandung zwischen der Auswerfereinheit und der
ersten Werkzeugeinheit ist nicht erforderlich und wird durch die
Wechselwirkungsmittel verhindert.
-
Weiterhin
sind üblicherweise
Wechselwirkungsmittel zwischen der zweiten Werkzeugeinheit und der
Auswerfereinheit vorgesehen, durch die beim Schließen der
Gussform, also beim Zusammenführen
der Gussformhälften,
die Auswerfereinheit derart von der zweiten Werkzeugeinheit auf
Abstand gehalten wird, dass die Auswerferstifte zwingend aus der
ersten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte der ersten Werkzeugeinheit
herausgezogen werden, um die oben genannte Lage während des Gießvorgangs
einzunehmen.
-
Weiterhin
sind in ähnlicher
Art und Weise üblicherweise
auch Wechselwirkungsmittel zwischen der ersten Werkzeugeinheit und
der Glattdrückereinheit
vorgesehen. Diese Wechselwirkungsmittel erzwingen, dass beim Schließen der
Gießform
durch Zusammenfahren der Gießformhälften die
Glattdrückerstifte ähnlich den
Auswerferstiften aus der Formausnehmung der Gussform herausgezogen
werden.
-
Die
oben beschriebenen Führungs-
und Wechselwirkungsmittel, die zwischen den verschiedenen Baueinheiten
vorgesehen sind, nehmen einen erheblichen Bauraum ein. Dies wird
als problematisch angesehen, da das Werkzeug aufgrund dieser Führungsmittel
und Wechselwirkungsmittel wesentlich größer als die Gussform selbst
ausgebildet sein muss.
-
Ein
weiterer Nachteil bei den bisherigen Systemen liegt darin, dass
eine Anpassung des Gusswerkzeugs an variierende Gussformhälften jeweils mit
einer Anpassung einer Vielzahl von Führungsmitteln oder Wechselwirkungsmitteln
einhergeht. Dieses Problem tritt insbesondere auf, wenn die Gussformhälften zwar
nicht ausgetauscht werden, jedoch nachbearbeitet werden. Durch diese
Nachbearbeitung verringert sich die Erstreckung der betreffenden Gussformhälfte in
Richtung der Z-Achse, so dass die Werkzeugeinheiten zum Schließen der
Gussform weiter aneinander angenähert
werden müssen.
Damit dies nicht beispielsweise zu einer falschen Anordnung der
Auswerferstifte und/oder der Glattdrückerstifte während des
Gießvorgangs
führt,
müssen
auch die Wechselwirkungsmittel korrespondierend angepasst werden.
Dies ist mühsam
und fehleranfällig.
-
Aufgabe und Lösung
-
Aufgabe
der Erfindung ist, ein Gusswerkzeug gattungsgemäßer Art dahingehend weiterzubilden,
dass dieses kompakt aufgebaut ist und hinsichtlich seiner Anpassbarkeit
an variierende Gussformhälften
einfach zu handhaben ist.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Gusswerkzeug
nach Anspruch 1 gelöst.
Dieses Gusswerkzeug weist als Baueinheiten zumindest die oben beschriebene
erste Werkzeugeinheit sowie die oben beschriebene gegenüber der
ersten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse beweglich geführte Auswerfereinheit
auf. Dabei ist als Wechselwirkungsmittel an der Auswerfereinheit
ein Mitnehmer befestigt, dem eine Auflagefläche der ersten Werkzeugeinheit
derart zugeordnet ist, dass der Mitnehmer und die Auflagefläche gemeinsam
den Maximalabstand der ersten Werkzeugeinheit von der Auswerfereinheit
definieren.
-
Die
erfindungsgemäße Besonderheit
liegt darin, dass die Auflagefläche
an einem lösbar und/oder
mittels einer Einstelleinrichtung hinsichtlich seiner Erstreckung
in Richtung der Z-Achse einstellbaren Beabstandungsglied vorgesehen
ist, welches an der ersten Werkzeugeinheit befestigt ist und sich in
Richtung der Z-Achse von der Auswerfereinheit weg erstreckt.
-
Die
Auflagefläche
ist im bestimmungsgemäßen Betrieb
ortsfest zu den anderen Teilen der ersten Werkzeugeinheit vorgesehen.
Gemeinsam mit dem ortsfest zur Auswerfereinheit vorgesehenen Mitnehmer
begrenzt die Auflagefläche
die Beweglichkeit der ersten Werkzeugeinheit und der Auswerfereinheit
relativ zueinander. Dieser Maximalabstand ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
anpassbar. Diese Anpassbarkeit wird durch ein Beabstandungsglied erzielt,
welches an der ersten Werkzeugeinheit befestigt ist und welches
aufgrund seiner Lösbarkeit austauschbar
ist und/oder einstellbar ist, um die Relativlage der Auflagefläche relativ
zur ersten Werkzeugeinheit und damit insbesondere zur ersten Formausnehmung
der ersten Werkzeugeinheit festzulegen. Das genannte Beabstandungsglied
erstreckt sich ausgehend von der ersten Werkzeugeinheit von der
Auswerfereinheit wegweisender Richtung. Durch diese Anordnung wird
es möglich,
mittels einer Verkürzung
des Beabstandungsgliedes dergestalt, dass die Auflagefläche in Richtung
der Auswerfereinheit verlagert wird, den Maximalabstand der ersten
Werkzeugeinheit zur Auswerfereinheit zu vergrößern. Eine solche Vergrößerung ist
insbesondere dann erforderlich, wenn die erste Gussformhälfte nachbearbeitet wurde
und daher ihre Erstreckung in Richtung der Z-Achse sich verringert
hat. Die mit dieser Nachbearbeitung einhergehende Verlagerung der
ersten Formausnehmung in Richtung der Auswerfereinheit würde ohne
eine darüber
hinausgehende Anpassung dazu führen,
dass nach erfolgter Nachbearbeitung der mindestens eine Auswerferstift
stets zumindest teilweise innerhalb der ersten Formausnehmung angeordnet
wäre und
somit die Form des zu erzeugenden Gussproduktes ungewollt beeinflussen
würde.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist
insbesondere gegenüber
dem bislang üblichen
Verlängern
der Wechselwirkungsmittel zwischen Auswerfereinheit und erster Werkzeugeinheit
von Vorteil, da die Vergrößerung eines
Bauteils naturgemäß schwieriger als
dessen Verkleinerung, beispielsweise durch Abschleifen, ist.
-
Das
genannte Beabstandungsglied kann beispielsweise mittels einer Schraubverbindung
an der ersten Werkzeugeinheit befestigt sein, insbesondere an einer
Basisplatte der ersten Werkzeugeinheit. Es kann daher durch Lösen der
entsprechenden Schrauben abgenommen werden und anschließend verkürzt werden
oder durch ein kürzeres
Beabstandungsglied ersetzt werden. Bei einem hinsichtlich seiner
Länge und
damit hinsichtlich der Lage der Auflagefläche einstellbaren Beabstandungsglied
kann dieses auch unlösbar
mit der ersten Werkzeugeinheit. verbunden sein.
-
Bei
einer Weiterbildung der Erfindung sind als weitere Baueinheiten
auch die oben beschriebene zweite Werkzeugeinheit mit einer zweiten
Gussformhälfte
und die Glattdrückereinheit
vorgesehen. Dabei ist an der Glattdrückereinheit ein Beabstandungsglied
befestigt, welches so angeordnet ist, dass es mit dem Beabstandungsglied
der ersten Werkzeugeinheit, vorzugsweise unter Mitwirkung des Mitnehmers,
derart wechselwirkt, dass beim Schließen der Gussformhälfte der
Glattdrückerstift aus
der zweiten Formausnehmung herausgedrückt wird.
-
Bei
dieser Gestaltung ist demnach ein Zusammenwirkung des Beabstandungsgliedes
der Glattdrückereinheit
und des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit vorgesehen,
gemäß dessen
bei einem Schließen
der Gussform die Glattdrückerstifte
aus der zweiten Formausnehmung herausgedrückt werden. Die Beabstandungsglieder
der ersten Werkzeugeinheit und der Glattdrückereinheit wirken zu diesem
Zweck derart zusammen, dass sie den Minimalabstand zwischen der
ersten Werkzeugeinheit und der Glattdrückereinheit festlegen.
-
Der
besondere Vorteil bei der beschriebenen Nutzung des Beabstandungsgliedes
der ersten Werkzeugeinheit liegt dabei darin, dass die oben erläuterte Längenveränderung
des an der ersten Werkzeugeinheit angebrachten Beabstandungsgliedes gleichzeitig
auch eine Veränderung
dieses Minimalabstandes zwischen erster Werkzeugeinheit und Glattdrückereinheit
bewirkt. Wenn demnach eine Verkürzung
des ersten Beabstandungsgliedes oder ein Austausch gegen ein kürzeres Beabstandungsglied
durchgeführt
wird, führt
dies gleichzeitig auch zu einer Verringerung des Minimalabstandes
zwischen der ersten Werkzeugeinheit und der Glattdrückereinheit.
Diese Verringerung des Minimalabstandes nach einer Nachbearbeitung
oder einem Austausch der ersten Gussformhälfte ist zweckmäßig, da diese
Veränderung
der Erstreckung der ersten Gussformhälfte in Richtung der Z-Achse
auch mit einer Verlagerung der zweiten Gussformhälfte der zweiten Werkzeugeinheit
einhergeht. Dementsprechend muss der mindestens eine Glattdrückerstift
im geschlossenen Zustand der Gussform nach der Nachbearbeitung der
ersten Gussformhälfte
näher an
die erste Werkzeugeinheit angenähert
werden, damit sein distales Ende im Betrieb bündig mit der zweiten Formausnehmung
der zweiten Gussformhälfte
angeordnet ist. Durch den verringerten Minimalabstand zwischen der
ersten Werkzeugeinheit und der Glattdrückereinheit, die durch die
Verkürzung
des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit erzielt wird,
wird dies ermöglicht.
-
Eine
Veränderung
des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit führt also
gleichzeitig zu einer Vergrößerung des
Maximalabstandes zwischen der ersten Werkzeugeinheit und der Auswerfereinheit
und einer Verkleinerung des Minimalabstandes zwischen der ersten
Werkzeugeinheit und der Glattdrückereinheit.
Beides ist nach einer Nachbearbeitung der ersten Gussformhälfte erforderlich.
-
Bei
dieser Weiterbildung ist es nicht zwingend erforderlich, dass das
Beabstandungsglied der ersten Werkzeugeinheit und das Beabstandungsglied
der Glattdrückereinheit
in unmittelbaren Kontakt miteinander kommen können. Stattdessen kann das Beabstandungsglied
der Glattdrückereinheit
auch zum unmittelbaren Kontakt mit dem Mitnehmer der Auswerfereinheit
vorgesehen sein, der seinerseits am Beabstandungsglied der ersten
Werkzeugeinheit zum Anliegen kommt.
-
Vorzugsweise
ist auch an der zweiten Werkzeugeinheit ein Beabstandungsglied befestigt.
Dieses ist so angeordnet, dass es mit dem Mitnehmer derart wechselwirkt,
dass beim Schließen
der Gussformhälften
der Auswerferstift auf der ersten Formausnehmung herausgedrückt wird.
-
Dieses
an sich schon bekannte Prinzip kann als Weiterbildung zu der beschriebenen
Ausgestaltung besonders vorteilhaft eingesetzt werden. Aufgrund
der Tatsache, dass die Lage des Mitnehmers relativ zur ersten Werkzeugeinheit
durch eine Veränderung
des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit anpassbar ist,
muss im Falle einer Veränderung
der Erstreckung der ersten Gussformhälfte in Richtung der Z-Achse, beispielsweise
durch die Nachbearbeitung der ersten Gussformhälfte, keinerlei zusätzliche
Längenveränderung
mehr an dem Beabstandungsglied der zweiten Werkzeugeinheit stattfinden.
Das Beabstandungsglied der zweiten Werkzeugeinheit definiert den
Minimalabstand zwischen der zweiten Werkzeugeinheit und der Auswerfereinheit.
Dieser Minimalabstand, durch den gewährleistet wird, dass im geschlossenen Zustand
der Gussform der Auswerferstifte aus der Formausnehmung ausgerückt sind,
muss bei einer Veränderung
der ersten Gussformhälfte
hinsichtlich ihrer Erstreckung in Richtung der Z-Achse nicht angepasst
werden. Da der Minimalabstand nur durch das Beabstandungsglied der zweiten
Werkzeugeinheit und die Lage des Mitnehmers bestimmt wird, wird
er durch eine Veränderung des
Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit nicht beeinflusst.
-
Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist das Beabstandungsglied der
erste Werkzeugeinheit hohlzylindrisch ausgebildet ist und der Mitnehmer
an einem an der Auswerfereinheit befestigten Führungsglied angebracht, welches
innerhalb des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit geführt ist.
-
Durch
diese Gestaltung können
die Wechselwirkungsmittel in Form des Mitnehmers und des Beabstandungsgliedes
der ersten Werkzeugeinheit gleichzeitig auch platzsparende Führungsmittel
bilden, mittels derer die Auswerfereinheit in Richtung der Z-Achse
gegenüber
der ersten Werkzeugeinheit geführt
ist. So ist innerhalb des vorzugsweise umlaufend geschlossenen hohlzylindrischen
Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit oder innerhalb einer
damit fluchtenden Bohrung einer Basisplatte der ersten Werkzeugeinheit
das Beabstandungsglied der Auswerfereinheit in Richtung der Z-Achse
geführt.
Da somit keine separaten Führungsmittel
und Wechselwirkungsmittel für
das Zusammenwirken zwischen der Auswerfereinheit und der ersten
Werkzeugeinheit vorgesehen werden müssen, ist hierdurch eine besonders
kompakte Bauweise zu erreichen. Durch die hohlzylindrische Ausgestaltung
des Beabstandungsgliedes der ersten Werkzeugeinheit wird darüber hinaus
eine vergleichsweise große
Auflagefläche
zur Verfügung
gestellt, die umlaufend an der Stirnfläche des Beabstandungsgliedes
der ersten Werkzeugeinheit vorgesehen ist. Der Mitnehmer weist eine
Erstreckung quer zur Z-Achse auf, die ein Herausgleiten des Führungsgliedes
der Auswerfereinheit aus dem Beabstandungsglied der ersten Werkzeughälfte verhindert. Vorzugsweise
ist der Mitnehmer derart ausgebildet, dass er über den gesamt Umfang des hohlzylindrischen
Beabstandungsgliedes an dessen stirnseitiger Auflagefläche zum
Anliegen kommt.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist das Gusswerkzeug gemäß Anspruch
5 ausgebildet. Dieses Gusswerkzeug weist als Baueinheiten die oben
beschriebene erste und zweite Werkzeugeinheit sowie die gegenüber der
ersten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse beweglich geführte Auswerfereinheit
und die gegenüber
der zweiten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse beweglich geführte Glattdrückereinheit
auf.
-
Dabei
ist die Glattdrückereinheit
gegenüber der
zweiten Werkzeugeinheit mittels einer Glattdrückerführungsvorrichtung in Richtung
der Z-Achse geführt. Weiterhin
ist an der zweiten Werkzeugeinheit und an der Auswerfereinheit jeweils
ein Beabstandungsglied befestigt, wobei diese Beabstandungsglieder
dahingehend zusammenwirken, dass der Auswerferstift beim Schließen der
Gussformhälften aus
der ersten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte herausgedrückt wird.
-
Die
erfindungsgemäße Besonderheit
liegt darin, dass das Beabstandungsglied der zweiten Werkzeugeinheit
hohlzylindrisch ausgebildet ist und einen Aufnahmeraum umgibt, in
dem ein an der Glattdrückereinheit
befestigtes Führungsglied
in Richtung der Z-Achse beweglich ist.
-
Bei
dieser Gestaltung wird demnach das Beabstandungsglied der zweiten
Werkzeugeinheit, dessen primärer
Zweck darin liegt, beim Schließen
der Gussform die auf der gegenüberliegenden
Seite angeordneten Auswerferstifte aus der ersten Formausnehmung
der gegenüberliegenden
ersten Gussform herauszudrücken,
auch als Teil der Glattdrückerfüh rungsvorrichtung
genutzt, indem das an der Glattdrückereinheit befestigte Führungsglied
innerhalb dieses Beabstandungsgliedes der zweiten Werkzeugeinheit
bewegbar ist. Die Anordnung des Führungsgliedes der Glattdrückereinheit
wirkt demnach mit dem Beabstandungsglied der zweiten Werkzeugeinheit
und/oder mit der mit diesem Beabstandungsglied fluchtenden Bohrung
in einer Basisplatte der zweiten Werkzeugeinheit derart zusammen,
dass die zweite Werkzeugeinheit und die Glattdrückereinheit relativ zueinander
nicht quer zur Z-Achse beweglich sind. Sie bilden damit gemeinsam
die Glattdrückerführungsvorrichtung.
-
Im
einfachsten Falle wird die Führung
durch aneinander angepasste Durchmesser des hohlzylindrischen Beabstandungsgliedes
oder der dazu fluchtenden Bohrung einerseits und des Führungsgliedes andererseits
erzielt. Es können
jedoch noch weitere Elemente vorgesehen sein, wie beispielsweise
eine dedizierte Gleithülse,
die im hohlzylindrischen Beabstandungsglied befestigt ist.
-
Die
beschriebene Gestaltung ist im Hinblick auf die Schaffung eines
kompakten Werkzeuges von Vorteil, da nicht nebeneinander ein Beabstandungsglied
der zweiten Werkzeugeinheit und Führungsmittel zur Führung der
Glattdrückereinheit
gegenüber der
zweiten Werkzeugeinheit vorgesehen sein muss. Stattdessen werden
diese beiden Funktionen durch das hohlzylindrische Beabstandungsglied
der zweiten Werkzeugeinheit und das Führungsglied der Glattdrückereinheit übernommen.
-
Das
hohlzylindrische Beabstandungsglied der zweiten Werkzeugeinheit
kann stirnseitig geschlossen sein, so dass das Führungsglied der Glattdrückereinheit
nicht in Kontakt mit der ersten Werkzeugeinheit oder der Auswerfereinheit
gelangen kann. Als bevorzugt wird jedoch eine Gestaltung angesehen,
bei der das an der Glattdrückereinheit
befestigte Führungsglied
darüber
hinaus gleichzeitig ein Beabstandungsglied bildet, welches mit einem
an der ersten Werkzeugeinheit befestigten Beabstandungsglied dahingehend
zusammenwirkt, dass der Glattdrückerstift
beim Schließen
der Gussformhälften aus
der zweiten Formausnehmung der zweiten Gussformhälfte herausgedrückt wird.
-
Bei
einer derartigen Gestaltung übernimmt das
Führungsglied
der Glattdrückereinheit
eine Doppelfunktion. Neben der beschriebenen Führungsfunktion ist auch eine
Wechselwirkungsfunktion vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das hohlzylindrische Beabstandungsglied
der zweiten Werkzeugeinheit stirnseitig offen ausgebildet, so dass
das Beabstandungsglied der Glattdrückereinheit durch das Beabstandungsglied
der zweiten Werkzeugeinheit hindurch in Kontakt mit der ersten Werkzeugeinheit
oder aber in Kontakt mit der Auswerfereinheit, insbesondere dessen
Mitnehmer, gelangen kann. Der Kontakt mit dem Beabstandungsglied
der ersten Werkzeugeinheit, der unmittelbar oder mittelbar über den
Mitnehmer der Auswerfereinheit erfolgen kann, gewährleistet,
dass beim Schließen
der Gussform die Glattdrückereinheit
gegenüber
der zweiten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse derart verlagert
wird, dass der mindestens eine Glattdrückerstift aus der Formausnehmung
der zweiten Werkzeugeinheit herausgedrückt werden und somit in die
Position relativ zur zweiten Werkzeugeinheit gelangt, die während des
Glattdrückens
und Begasens beabsichtigt ist.
-
Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung ist das Gusswerkzeug gemäß Anspruch
7 ausgebildet. Dieses Gusswerkzeug weist als Baueinheiten ebenfalls
die oben beschriebene erste und zweite Werkzeugeinheit sowie die
gegenüber
der ersten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse beweglich geführte Auswerfereinheit und die
gegenüber
der zweiten Werkzeugeinheit in Richtung der Z-Achse beweglich geführte Glattdrückereinheit
auf.
-
Dabei
ist die Auswerfereinheit gegenüber der
ersten Werkzeugeinheit mittels einer Auswerferführungsvorrichtung in Richtung
der Z-Achse geführt. Weiterhin
ist an der ersten Werkzeugeinheit und an der Glattdrückereinheit
jeweils ein Beabstandungsglied befestigt, wobei diese Beabstandungsglieder dahingehend
zusammenwirken, dass der mindestens eine Glattdrückerstift beim Schließen der
Gussformhälften
aus der zweiten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte herausgedrückt wird.
-
Die
erfindungsgemäße Besonderheit
liegt bei dieser Gestaltung darin, dass das Beabstandungsglied der
ersten Werkzeugeinheit hohlzylindrisch ausgebildet ist und einen
Aufnahmeraum umgibt, in dem ein an der Auswerfereinheit befestigtes Führungsglied
in Richtung der Z-Achse beweglich ist.
-
Auch
hierbei handelt es sich um eine Maßnahme, durch die ein kompaktes
Werkzeug zur Verfügung
gestellt wird. Das Führungsglied
der Auswerfereinheit ist innerhalb der Beabstandungsgliedes der
ersten Werkzeugeinheit aufgenommen und bildet dadurch gemeinsam
mit diesem Beabstandungsglied die Führungseinrichtung.
-
Wie
auch bei der entsprechenden Gestaltung der Glattdrückerführungsvorrichtung
wird hierdurch die Schaffung eines besonders kompakten Werkzeugs
ermöglicht.
-
Vorzugsweise
bildet das an der Auswerfereinheit befestigte Führungsglied ein Beabstandungsglied,
welches mit einem an der zweiten Werkzeugeinheit befestigten Beabstandungsglied
dahingehend zusammenwirken kann, dass die Auswerferstifte beim Schließen der
Gussformhälften
aus der ersten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte herausgedrückt werden.
Das Führungsglied
dient somit nicht nur der Führung
der Auswerfereinheit in Richtung der Z-Achse, sondern bildet selbst auch
ein Wechselwirkungsmittel, durch welches es möglich wird, die Auswerferstifte
beim Schließen
der Gussform aus der ersten Formausnehmung der ersten Gussformhälfte herauszudrücken.
-
Gemäß einem
vierten und letzten Aspekt der Erfindung ist das erfindungsgemäße Gusswerkzeug gemäß Anspruch
9 ausgebildet. Ein solches Gusswerkzeug weist mindestens zwei der
oben genannten Baueinheiten auf. Diese beiden Baueinheiten sind
relativ zueinander in Richtung einer Z-Achse geführt beweglich. Ihnen ist jeweils
eine im Betrieb ortsfest zur jeweiligen Baueinheit angeordnete Funktionsfläche zugeordnet
ist, wobei die beiden Funktionsflächen dafür ausgebildet und angeordnet
sind, dahingehend zusammenzuwirken, dass sie einen Minimalabstand
oder einen Maximalabstand der beiden Baueinheiten zueinander definieren.
-
Die
erfindungsgemäße Besonderheit
liegt dabei darin, dass mindestens einer der Funktionsflächen eine
Einstelleinrichtung zugeordnet ist, mittels derer die Lage dieser
Funktionsfläche
in Richtung der Z-Achse relativ zu der Baueinheit, der sie zugeordnet ist,
einstellbar ist.
-
Die
beiden Funktionsflächen
der beiden Baueinheiten sind dafür
vorgesehen, die Beabstandung der beiden Baueinheiten zueinander
zu im Betrieb, also während
der bestimmungsgemäßen Verwendung
des Gusswerkzeugs, zu begrenzen. Dabei kann es sich um eine Festlegung
des Minimalabstandes handeln, beispielsweise um die Festlegung der weitestgehenden
Annäherung
der Glattdrückereinheit
und damit des Glattdrückerstiftes
an die erste Werkzeugeinheit, um damit zu verhindern, dass der Glattdrückerstift
im Betrieb bei geschlossener Gussform bis in die Formausnehmung
eingerückt
sein kann. Es kann sich jedoch auch um die Festlegung des Maximalabstandes
handeln, beispielsweise um zu verhindern, dass die Auswerfereinheit
weiter von der ersten Werkzeugeinheit beabstandet wird, als es erforderlich
ist, um das distale Ende des mindestens einen Auswerferstiftes der
Auswerfereinheit bündig mit
der Kontur der ersten Formausnehmung zu positionieren.
-
Die
Funktionsflächen
sind vorzugsweise dafür
vorgesehen, den Minimalabstand bzw. Maximalabstand der Baueinheiten
dadurch zu begrenzen, dass sie bei Erreichen des Minimalabstandes
bzw. des Maximalabstandes unmittelbar aneinander zum Anliegen kommen.
Es sind jedoch auch Gestaltungen möglich, bei denen die Funktionsflächen unter Zwischenschaltung
eines Abschnitts einer weiteren Baueinheit zusammenwirken, beispielsweise
unter Zwischenschaltung des bereits erläuterten Mitnehmers der Auswerfereinheit.
-
Die
Einstelleinrichtung gestattet es, die im Betrieb ortsfest zur jeweils
zugeordneten Baueinheit angeordnete Funktionsfläche in Richtung der Z-Achse
zu verlagern und dadurch den Minimalabstand bzw. den Maximalabstand
der Baueinheiten zueinander zur verändern. Eine solche Veränderung
kann erforderlich sein, wenn ein Austausch einer oder beider Gussformen
der der ersten und zweiten Werkzeugeinheiten stattgefunden hat.
Eine solche Veränderung kann
jedoch insbesondere auch erforderlich sein, wenn eine der Gussformhälften nachbearbeitet
wurde und dadurch ihre Erstreckung in Richtung der Z-Achse verändert wurde.
-
Als
Einstelleinrichtung im Sinne der Erfindung wird ein Mechanismus
verstanden, der die Verlagerung einer der Funktionsflächen ermöglicht, ohne
dass hierfür
ein Austausch der Funktionsfläche selbst
oder der die Funktionsfläche
tragender Bauteile erforderlich ist. Die Einstelleinrichtung erlaubt
dabei vorzugsweise eine stufenlose Verlagerung der Funktionsfläche in Richtung
der Z-Achse. Dies ist insbesondere bei der Nachbearbeitung von Gussformhälften von
Vorteil, da diese Nachbearbeitung zu einer variablen Veränderung
der Erstreckung der betreffenden Gussformhälfte in Richtung der Z-Achse führt. Vorzugsweise
sind Sicherungsmittel vorgesehen, um eine getroffene Einstellung
gegen ungewolltes selbsttätiges
Verstellung zu sichern.
-
Vorzugsweise
ermöglicht
die Einstelleinrichtung durch eine Innengewinde/Außengewinde-Kombination
die Verlagerung der Funktionsfläche
gegenüber
der zugeordneten Baueinheit in Richtung der Z-Achse. Eine solche
Einstellbarkeit über
ein Gewinde ist günstig
zu realisieren und zuverlässig.
Vorzugsweise ist dabei als Sicherungsmittel eine Kontermutter vorgesehen
sind.
-
Nachfolgend
sind einige Möglichkeiten
der Nutzung der erfindungsgemäßen Gestaltung
mit einer Einstelleinrichtung zur Verlagerung einer Funktionsfläche genannt,
wobei von der Erfindung auch umfasst ist, dass mehrere Einstelleinrichtungen
vorgesehen sein können,
die verschiedenen Funktionsflächen
zugeordnet sind, so dass sich eine Anpassbarkeit des Gusswerkzeugs
in Hinblick auf mehrere Maximalabstände und/oder Minimalabstände über solche
Einstelleinrichtungen ergibt.
-
Bei
einer ersten Ausgestaltung sind die beiden Funktionsflächen der
ersten Werkzeugeinheit einerseits sowie der Auswerfereinheit andererseits
zugeordnet und legen gemeinsam den Maximalabstand der Auswerfereinheit
von der ersten Werkzeugeinheit fest. Dieser Maximalabstand ist vorzugsweise
derart eingestellt, dass sich ein Stirnende des Auswerferstiftes
bei maximaler Beabstandung der Auswerfereinheit von der ersten Werkzeugeinheit
bündig
in die Kontur der ersten Formausnehmung einfügt und somit gewährleistet,
dass das Gussprodukt auch im Bereich der Zugangsbohrung des Auswerferstiftes
die gewünschte
Formgebung erhält.
Wenn eine Veränderung
der ersten Gussform stattgefunden hat, beispielsweise eine Nachbearbeitung,
durch die die erste Formausnehmung in Richtung der Z-Achse zur Auswerfereinheit
hin verlagert wurde, muss der Maximalabstand der Auswerfereinheit
von der ersten Werk zeugeinheit vergrößert werden. Dies kann durch
die erfindungsgemäße Einstelleinrichtung
auf einfache Art und Weise realisiert werden. Es wird besonders
bevorzugt, wenn diese Einstelleinrichtung der Funktionsfläche der
ersten Werkzeugeinheit zugeordnet ist.
-
Bei
einer zweiten Ausgestaltung sind die Funktionsflächen der ersten Werkzeugeinheit
einerseits und der zweiten Werkzeugeinheit oder der Glattdrückereinheit
andererseits zugeordnet und legen gemeinsam den Minimalabstand der
zweiten Werkzeugeinheit oder der Glattdrückereinheit von der ersten
Werkzeugeinheit fest. Durch diesen Minimalabstand kann insbesondere
das Einrücken
des Glattdrückerstiftes
in die zweite Formausnehmung im geschlossenen Zustand der Gussform
unterbunden werden. Eine Anpassung des Minimalabstandes wird insbesondere
erforderlich, wenn die zweite Gussformhälfte nachbearbeitet und ihre
Erstreckung in Richtung der Z-Achse dadurch verringert wurde. Es wird
als besonders bevorzugt angesehen, wenn die hierfür vorgesehene
Einstelleinrichtung der Funktionsfläche der ersten Werkzeugeinheit
zugeordnet ist.
-
Bei
einer dritten Ausgestaltung sind die Funktionsflächen der zweiten Werkzeugeinheit
einerseits und der ersten Werkzeugeinheit oder der Auswerfereinheit
andererseits zugeordnet und legen gemeinsam den Minimalabstand der
ersten Werkzeugeinheit oder der Auswerfereinheit von der zweiten Werkzeugeinheit
fest. Durch diesen Minimalabstand kann insbesondere gewährleistet
werden, dass bei geschlossener Gussform der Auswerferstift vollständig aus
der ersten Formausnehmung herausgezogen ist, da beim Schließen der
Gussform insbesondere die Funktionsfläche der zweiten Werkzeugeinheit
auf die Funktionsfläche
der Auswerfereinheit drückt
und dadurch eine Verlagerung des Auswerferstiftes bewirkt. Eine
Anpassung dieses Minimalabstandes kann insbesondere erforderlich
werden, wenn die zweite Gussformhälfte nachbearbeitet wurde und
dadurch in Richtung der Z-Achse eine verminderte Erstreckung aufweist.
In einem solchen Fall kann durch die Einstelleinrichtung der Minimalabstand
auf einfache Weise verringert werden. Es wird als besonders bevorzugt
angesehen, wenn die hierfür
vorgesehene Einstelleinrichtung der Funktionsfläche der zweiten Werkzeugeinheit
zugeordnet ist.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich außen aus
den Ansprüchen
auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die anhand der Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
-
1 ein
erfindungsgemäßes Gusswerkzeug
in einer geschnittenen Darstellung,
-
2 eine
vergrößerte Darstellung
eines Teils des Gusswerkzeugs gemäß 1, in der
eine Führungs-
und Wechselwirkungseinheit vergrößert dargestellt
ist,
-
3a bis 3d die
Funktionsweise der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit anhand eines Schließvorgangs der Gussform des
Werkzeugs gemäß der 1 und 2,
-
4a ein
angepasster Zustand der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit nach einer Nachbearbeitung einer unteren
Gussformhälfte,
-
4b ein
angepasster Zustand der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit nach einer Nachbearbeitung einer oberen
Gussformhälfte,
-
5 eine
modifizierte Variante der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit der 1 bis 4b mit
verschiedenen Einstelleinrichtungen.
-
Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Gusswerkzeug,
welches zur Herstellung von Kernen für Sandgussprodukte dient. Die
grundsätzliche
Funktionsweise eines solchen Werkzeugs ist dabei die folgende: In
eine gemeinsamen Formausnehmung zweier Gussformhälften wird Sand eingeschossen, der
die Formausnehmung vollständig
füllt und
sich dadurch entsprechend der Form der gemeinsamen Formausnehmung
verteilt. Anschließend
werden die für
den Einschuss verwendeten Düsen
aus ihren Bohrungen in der oberen Gussformhälfte gezogen und durch Glattdrückerstifte
ersetzt, die den in diesen Bohrungen verbleibenden Sand in die Formausnehmung
nachdrücken.
Nachfolgend wird der Sand in der gemeinsamen Formausnehmung begast,
so dass sich die Sandkörner
miteinander zu einem festen Gesamtkörper verbinden. Sobald dies
geschehen ist, wird die Gussform durch Beabstandung der beiden Gussformhälften geöffnet. Dabei
werden die Glattdrückerstifte
beim Anheben der oberen Gussformhälfte relativ zur unteren Gussformhälfte nicht verlagert,
so dass sie das hergestellte Gussprodukt in der unteren Gussformhälfte niederdrücken und
so ein Mitreißen
des Sandkerns durch die obere Gussformhälfte verhindern. Sobald die
obere Gussformhälfte
angehoben und damit vom Sandkern getrennt wurde, wird nachfolgend
der Sandkern durch in die Formausnehmung einrückende Auswerferstifte auch von
der unteren Gussformhälfte
getrennt, so dass er nachfolgend problemlos entnommen werden kann.
-
Das
in 1 dargestellte Werkzeug weist insgesamt vier Baueinheiten 2, 4, 6, 8 auf,
die sich in Richtung einer Z-Achse relativ zueinander be wegen lassen,
in sich jedoch keine in Richtung der Z-Achse zueinander beweglichen
Komponenten aufweisen.
-
Miteinander
sind die vier Baueinheiten 2, 4, 6, 8 auf
vielfältige
Weise, die nachfolgend noch erläutert
wird, mittels Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 gekoppelt, von denen beim
dargestellten Gusswerkzeug insgesamt vier vorgesehen sind, wobei
lediglich zwei in der schematischen Schnittdarstellung der 1 dargestellt
sind. Zum besseren Verständnis
ist eine der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 in der 2 vergrößert dargestellt.
-
Die
vier Baueinheiten 2, 4, 6, 8 weisen
jeweils Komponenten auf, die Teil der Führungs- und Wechselwirkungseinheiten 1 sind.
Dies wird nachfolgend erläutert.
-
Bei
der ersten Baueinheit handelt es sich um die untere Werkzeugeinheit 2.
Diese untere Werkzeugeinheit 2 verfügt über eine Basisplatte 20,
auf der eine untere Gussformhälfte 22 angeordnet
und in nicht näher
dargestellter Art und Weise fest verschraubt ist. In dieser unteren
Gussformhälfte 22 sowie
in der Basisplatte 20 sind jeweils sich in Richtung der
Z-Achse erstreckende Auswerferbohrungen 20a, 22a vorgesehen.
In die Oberseite der unteren Gussformhälfte 22 ist eine Formausnehmung 24 eingebracht,
die die Formgebung des herzustellenden Sandkerns unterhalb einer
Teilungsebene 10 definiert. Beidseitig der unteren Gussformhälfte 22 sind die
beiden genannten Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 angeordnet. Ein Beabstandungsglied 30 dieser
Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 ist mittels Schrauben 32 fest
an der unteren Werkzeugeinheit 2 angebracht. Dieses Beabstandungsglied 30 ist
als Hohlzylinder ausgebildet und weist einen unteren Hauptabschnitt 34 auf,
an dem ein gehärteter
Abschlussring 36 angeschraubt ist. Der durch die hohlzylindrische
Gestalt dieses ersten Beabstan dungsgliedes 30 gebildete
Freiraum 38 fluchtet mit einer Bohrung 26 in der
Basisplatte 20.
-
Als
zweite Baueinheit ist eine obere Werkzeugeinheit 4 vorgesehen.
Diese ist in vielerlei Hinsicht ähnlich
der unteren Werkzeugeinheit 2 ausgebildet. Die obere Werkzeugeinheit 4 weist
ebenfalls eine Basisplatte 40 auf, an deren Unterseite
eine obere Gussformhälfte 42 festgeschraubt
ist. An der Unterseite dieser oberen Gussformhälfte 42 ist eine Formausnehmung 44 eingebracht,
die zusammen mit der Formausnehmung 24 der unteren Gussformhälfte 22 die
Gesamtform des herzustellenden Sandkerns definiert. Ähnlich den
Auswerferbohrungen 22a in der unteren Gussformhälfte 22,
sind in der oberen Gießformhälfte 42 Düsen- und Glattdrückerbohrungen 42a vorgesehen,
die im Bereich der Basisplatte 40 in mit ihnen fluchtende
Bohrungen 40a übergehen.
Auch die Basisplatte 40 der oberen Werkzeugeinheit 4 ist
mit Komponenten der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 verbunden. So ist an der
Unterseite der Basisplatte 40 ein Beabstandungsglied 50 angebracht,
welches mit der Basisplatte 40 über Schrauben 52 fest
verbunden ist. Dieses Beabstandungsglied 50 der oberen
Werkzeugeinheit 4 weist ebenfalls einen Hauptabschnitt 54 auf, an
den sich ein gehärteter
Endabschnitt 56 anschließt. Wie auch bei der unteren
Werkzeugeinheit 2 fluchtet der durch die hohlzylindrische
Gestalt des Beabstandungsgliedes 50 gebildete Freiraum 58 mit einer
in der Basisplatte 40 vorgesehenen Bohrung 46.
-
Die
dritte Baueinheit des dargestellten Werkzeugs wird durch die Auswerfereinheit 6 gebildet. Auch
diese Auswerfereinheit 6 umfasst eine Basisplatte 60,
wobei an dieser Basisplatte 60 sich in Richtung der Z-Achse erstreckende
Auswerferstifte 62 angebracht sind, die derart an der Basisplatte 60 befestigt
sind, so dass sie sich in Richtung der Z-Achse gemeinsam mit dieser bewegen.
Die Auswerferstifte 62 sind korrespondierend zu den Auswerferbohrungen 20a, 22a der
unteren Werk zeugeinheit 2 angeordnet und ausgerichtet.
Wie der montierte Zustand der 1 zeigt,
erstrecken sich die Auswerferstifte 62 in diese Bohrungen 20a, 22a hinein,
wobei die Auswerferstifte 62 unterschiedliche Längen aufweisen.
Diese Längen
sind dabei so bemessen, dass die Stirnseiten 62a aller
Auswerferstifte 62 gleichzeitig bündig mit der Kontur 22b der
Formausnehmung 24 angeordnet sind, wenn sich die Auswerfereinheit 6 relativ
zur unteren Werkzeugeinheit 2 in ihrer dargestellten unteren
Endlage befindet. Wie auch die untere Basisplatte 20 und
die obere Basisplatte 40 ist auch die Basisplatte 60 der
Auswerfereinheit 6 fest mit Komponenten der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 verbunden. Im Falle der
Basisplatte 60 der Auswerfereinheit 6 handelt
es sich um ein Führungs-
und Beabstandungsglied 70, welches mittels einer Schraube 72 an
der Basisplatte 60 festgeschraubt ist. Dieses Führungs- und Beabstandungsglied 70 weist
einen weitgehend zylindrischen Hauptabschnitt 74 auf, dessen
Außendurchmesser
geringfügig
geringer ist als der Innendurchmesser des Freiraums 38 und
der Bohrung 26 der unteren Werkzeugeinheit 2.
An den Hauptabschnitt 74 schließt sich am oberen Ende eine
Mitnehmerscheibe 76 an, die am Hauptabschnitt 74 festgeschraubt
ist. Der Durchmesser dieser Mitnehmerscheibe 76 ist größer als der
Innendurchmesser des Freiraums 38 und der Bohrung 26.
-
Bei
der letzten Baueinheit handelt es sich um eine Glattdrückereinheit 8.
Anders als die anderen drei Baueinheiten 2, 4, 6 ist
diese Glattdrückereinheit 8 während des
Herstellungsvorgangs des Sandkerns nicht permanent Teil des Werkzeugs.
Sie wird während
des Sandeinschusses durch eine Düsenplatte ersetzt.
Die Glattdrückereinheit 8 weist
entsprechend der anderen Baueinheiten 2, 4, 6 eine
Basisplatte 80 auf, an der sich nach unten erstreckende
Glattdrückerstifte 82 angebracht
sind. Diese Glattdrückerstifte 82 sind
korrespondierend zu den Glattdrückerbohrungen 40a, 42a in
der Basisplatte 40 und der oberen Gussformhälfte 42 angeordnet
und ausgerichtet. Wie auch bei den anderen Bauein heiten 2, 4, 6 sind
Teile der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 fest mit dieser Basisplatte 80 verbunden.
Es handelt sich dabei um ein Führungs-
und Beabstandungsglied 90, welches mittels einer Schraube 92 an
der Basisplatte 80 befestigt ist. Dieses Führungs-
und Beabstandungsglied 90 ist weitgehend zylindrisch mit
einer sich nur in geringem Maße
nach unten verjüngenden Querschnittsfläche ausgebildet.
-
Die
in 2 vergrößert dargestellte
Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 erfüllt einerseits Führungsfunktionen.
-
So
wird durch das Zusammenwirken des Führungs- und Beabstandungsgliedes 90 der
Glattdrückereinheit 8 mit
dem hülsenförmigen Beabstandungsglied 50 sowie
der damit fluchtenden Bohrung 46 aufgrund jeweils angepasster
Durchmesser eine Führung
der Glattdrückereinheit 8 gegenüber der oberen
Werkzeugeinheit 4 in Richtung der Z-Achse zur Verfügung gestellt. Eine Relativbewegung
der Glattdrückereinheit 8 gegenüber der
oberen Werkzeugeinheit 4 ist daher nur in Richtung dieser
Z-Achse möglich
und wird in X-Richtung und in Y-Richtung unterbunden.
-
In ähnlicher
Art und Weise wirken das Führungs-
und Beabstandungsglied 70 der Auswerfereinheit 6 und
das hülsenförmige Beabstandungsglied 30 sowie
die Bohrung 26 der unteren Werkzeugeinheit 2 dahingehend
zusammen, dass auch die untere Werkzeugeinheit 2 und die
Auswerfereinheit 6 lediglich in Richtung der Z-Achse relativ
zueinander beweglich sind, in X-Richtung und in Y-Richtung jedoch stets
ortsfest zueinander verbleiben.
-
Die
Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 erfüllt neben dieser beschriebenen
Führungsfunktion
auch die Funktion, den Minimalabstand bzw. Maximalabstand der Baueinheiten 2, 4, 6, 8 zueinander festzulegen.
-
So
wirken das Führungs-
und Beabstandungsglied 70 mit der Mitnehmerscheibe 76 einerseits
und das Beabstandungsglied 30 der unteren Werkzeugeinheit 2 andererseits
derart zusammen, dass die Basisplatte 60 der Auswerfereinheit 6 nur begrenzt
in Richtung der Z-Achse nach unten gegenüber der unteren Werkzeugeinheit 2 verlagerbar
ist. Sobald die Unterseite 76b der Mitnehmerscheibe 76 auf
der oberen Stirnseite 30a des Beabstandungsgliedes 30 anliegt,
ist eine darüber
hinausgehende Absenkung der der Auswerfereinheit 6 nicht
mehr möglich.
Wenn die Basisplatte 60 und der Auswerfereinheit 6 gegenüber der
unteren Werkzeugeinheit 2 in dieser unteren Endlage sind,
sind die distalen Stirnenden 62a der Auswerferstifte 62 bündig mit
der Kontur 22b der Formausnehmung 24 angeordnet.
-
Weiterhin
wirken das Beabstandungsglied 50 der oberen Werkzeugeinheit 4 einerseits
und das Führungs-
und Beabstandungsglied 70 mit der Mitnehmerscheibe 76 der
Auswerfereinheit 6 derart zusammen, dass der Minimalabstand
zwischen der oberen Werkzeugeinheit 4 und der Auswerfereinheit 6 durch
sie definiert wird. Durch den vorgegebenen Minimalabstand wird erreicht,
dass bei geschlossener Gussform 22, 42 die Auswerferstifte 62 aus
der Formausnehmung 24 ausgerückt sind und sich in der in 2 dargestellten
Endlage befinden. Selbst wenn vor dem Schließvorgang ein Zustand besteht, in
dem die Auswerfereinheit 6 gegenüber der in 2 dargestellten
Lage angehoben ist, so dass sich die Auswerferstifte 62 bis
in die Ausnehmung 24 hinein erstrecken, führt ein
Schließen
der Gussform 22, 42 aufgrund des Zusammenwirkens
zwischen dem Beabstandungsglied 50 und dem Führungs-
und Beabstandungsglied 70 zu einem Ausrücken der Auswerferstifte 62.
-
In ähnlicher
Art und Weise wirken auch das Beabstandungsglied 30 der
unteren Werkzeugeinheit 2 sowie das Führungs- und Beabstandungsglied 90 der
Glattdrückereinheit 8 zusammen.
Wirkverbunden über
die Mitnehmerscheibe 76 definieren die Beabstandungsglieder 30, 90 ge meinsam
den Minimalabstand zwischen der unten Werkzeugeinheit 2 und der
Glattdrückereinheit 8.
In ähnlicher
Art und Weise wie bei den Auswerferstiften 62 sorgt dieser
Minimalabstand dafür,
dass im geschlossenen Zustand, dargestellt in den 1 und 2,
die Glattdrückerstifte 82 nicht
bis in die Formausnehmung 44 hineinragen können.
-
Selbst
wenn vor dem Schließvorgang
die Glattdrückereinheit 8 gegenüber der
oberen Werkzeugeinheit 4 derart nach unten verlagert ist,
dass die Glattdrückerstifte 82 bis
in die Formausnehmung 44 hineinragen, führt der Schließvorgang
dazu, dass die Mitnehmerscheibe 76 an dem Beabstandungsglied 30 der
unteren Werkzeugeinheit 2 zum Anliegen kommt und das Führungs-
und Beabstandungsglied 70 auf der Oberseite der Mitnehmerscheibe 76 zum Anliegen
kommt, so dass beim Erreichen des geschlossenen Zustandes der 1 und 2 die
distalen Stirnenden 82a der Glattdrückerstifte 82 bündig mit
der Kontur 42b der Gussformhälfte 42 angeordnet
sind.
-
Die
beschriebenen Wechselwirkungen werden nachfolgend an einem Schließvorgang
verdeutlicht.
-
3a zeigt
einen Ausgangszustand, in dem die beiden Werkzeugeinheiten 2, 4 derart
angeordnet sind, dass auch die Gussformhälften 22, 42 voneinander
beabstandet sind und die Gussform damit offen ist. Die gegenüber der
oberen Werkzeugeinheit 4 in Richtung der Z-Achse geführte Glattdrückereinheit 8 ist
relativ zur oberen Werkzeugeinheit 4 in einer unteren Endlage,
so dass die Glattdrückerstifte 82 bis
in die Formausnehmung 44 hineinragen. In ähnlicher
Art und Weise ist auch die Auswerfereinheit 4 verglichen
mit dem Zustand der 1 und 2 in einem
relativ zur unteren Werkzeugeinheit 2 angehobenen Zustand,
so dass die Mitnehmerscheibe 76 nicht mehr an der Stirnfläche 30a des
Beabstandungsgliedes 30 anliegt. Hieraus resultiert, dass auch
die Auswerferstifte 62 bis in die Formausnehmung 24 der
unteren Gussformhälfte 22 eingerückt sind.
-
Wenn
ausgehend von dieser Ausgangslage der 3a die
obere Werkzeugeinheit 4 und die Glattdrückereinheit 8 einerseits
gegenüber
der unteren Werkzeugeinheit 2 und der Auswerfereinheit 4 andererseits
in Richtung der Z-Achse einander angenähert werden, gelangen zunächst die
untere Stirnfläche 90a des
Führungs-
und Beabstandungsgliedes 90 der Glattdrückereinheit 8 und
die Oberseite 76a der Mitnehmerscheibe 76 des
Beabstandungsgliedes 70 der Auswerfereinheit 6 in
Kontakt miteinander. Dies ist in 3b dargestellt.
-
Bei
einer weitergeführten
Annäherungsbewegung
der oberen Werkzeugeinheit 4 mitsamt der Glattdrückereinheit 8 relativ
zur unteren Werkzeugeinheit 2 mitsamt der Auswerfereinheit 6 wird
nachfolgend zunächst über die
Mitnehmerscheibe 76 das Führungs- und Beabstandungsglied 70 und
damit mittelbar die Auswerfereinheit 6 gegenüber der
unteren Werkzeugeinheit 2 nach unten verlagert, bis eine Unterseite 76b der
Mitnehmerscheibe 76 in Kontakt mit der Stirnfläche 30a des
Beabstandungsgliedes 30 der unteren Werkzeugeinheit 2 gelangt.
Dieser Zustand ist in 3c dargestellt. Sobald dieser
Zustand erreicht ist, sind in der in 2 dargestellten Art
und Weise die Auswerferstifte 62 aus der Formausnehmung 24 ausgerückt.
-
Bei
einer Weiterführung
der Relativbewegung der Werkzeugeinheiten 2, 4 aufeinander
zu, kommt es anschließend
auch zu einer Relativverlagerung der Glattdrückereinheit 8 gegenüber der
oberen Werkzeugeinheit 4, da die Glattdrückereinheit 8 aufgrund
des Anliegens der Stirnfläche 90a des
Führungs-
und Beabstandungsgliedes 90 an der Oberseite 76a der
Mitnehmerscheibe 76 sowie aufgrund des Anliegens der Unterseite 76b der
Mitnehmerscheibe 76 an der Stirnseite 30a des
Beabstandungsgliedes 30 zu keiner Fortführung der Relativbewegung der
Glatt drückereinheit 8 gegenüber der
unteren Werkzeugeinheit 2 und der unteren Auswerfereinheit 6 in
der Lage ist. Aufgrund dessen wird während dieser letzten Phase
des Schließvorgangs
nur noch die obere Werkzeugeinheit 4 gegenüber den anderen
Baueinheiten 2, 6, 8 bewegt. Diese Bewegung
endet, sobald die Gussformhälften 22, 42 bündig aneinander
anliegen und die Formausnehmungen 22, 44 somit
eine gemeinsame Formausnehmung bilden. Durch die Relativbewegung
der Glattdrückereinheit 8 gegenüber der
oberen Werkzeugeinheit 4 werden in dieser Phase auch die
Glattdrückerstifte 82 aus
der Formausnehmung 44 herausgerückt. Der dadurch erzielte Zustand
entspricht dem der 1 und 2 und ist
nochmals in 3d dargestellt.
-
Der
dargestellte Aufbau der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 ist insbesondere in Hinblick
auf eine einfache Anpassbarkeit nach einer Nachbearbeitung der Gussformhälften 22, 42 vorteilhaft.
Die 4a und 4b verdeutlichen,
welche Anpassungen an den Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 durchgeführt werden müssen, wenn
eine solche Änderung
an den Gussformhälften 22, 42 stattgefunden
hat.
-
Die 4a verdeutlicht
dies für
eine Anpassung der unteren Gussformhälfte 22. Wie der gestrichelten
Linie 22' zu
entnehmen ist, ist bei dieser Gestaltung an der Unterseite der unteren
Gussformhälfte 22 eine
Schicht 22c abgeschliffen worden. An der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 führt diese Veränderung
lediglich dazu, dass der Hauptabschnitt 34 des Beabstandungsgliedes 30 ausgetauscht
oder gekürzt
werden muss. In 4a ist ein derartig gekürzter Hauptabschnitt 34 bereits
dargestellt. Aus der Verkürzung
des Hauptabschnitts 34 ergibt sich auch eine Verkürzung des
gesamten Beabstandungsgliedes 30 in Richtung der Z-Achse.
Dementsprechend vergrößert sich
auch der Maximalabstand zwischen den Basisplatten 20, 60 der
Baueinheiten 2, 6, so dass die Basisplatte 60 in
ihrer unteren Endlage so weit von der Basisplatte 20 und
der unteren Gussformhälfte 22 beabstandet
ist, dass die Stirnenden 62a der Auswerferstifte 62 wiederum
bündig
mit der Kontur 22b der Formausnehmung 24 abschließen, ohne
dass hierfür
eine weitere Anpassung erforderlich ist. Gleichzeitig führt die
Kürzung
des Beabstandungsgliedes 30 auch dazu, dass ein Schließen der Gussformhälften 22, 42 nicht
dadurch verhindert wird, dass das Beabstandungsglied 30,
das Beabstandungsglied 50 und die Mitnehmerscheibe 76 eine
ausreichende Annäherung
der Werkzeugeinheiten 2, 4 verhindern.
-
Eine
Anpassung der unteren Gussformhälfte 22 kann
somit durch Änderung
nur eines Bauelements, des Hauptabschnitts 34 des Beabstandungsgliedes 30,
ausgeglichen werden.
-
Die 4b zeigt
analog zur 4a die Anpassung der Führungs-
und Wechselwirkungseinheiten 1 nach einer Nachbearbeitung
der oberen Gussformhälfte 42.
Diese obere Gussformhälfte 42 ist beim
Zustand der 4b in ähnlicher Art und Weise wie
zuvor beim Beispiel der 4a die
untere Gussformhälfte 22 hinsichtlich
ihrer Stärke
verringert worden. Dies wird durch die gestrichelte Linie 42' verdeutlicht.
Um dies auszugleichen, erfolgt eine Verkürzung des Beabstandungsgliedes 50 der
oberen Werkzeugeinheit 4, insbesondere eine Verkürzung des
Hauptabschnitts 54 des Beabstandungsgliedes 50.
Hierdurch wird wiederum erreicht, dass der Minimalabstand der beiden
Werkzeugeinheiten 2, 4, der durch die Länge der
Beabstandungsglieder 30, 50 und die Dicke der
Mitnehmerscheibe 76 festgelegt ist, verringert wird, so
dass ein Schließen
der Gussform 22, 42 möglich bleibt. Die Lage der
Glattdrückerstifte
82 im geschlossenen Zustand relativ zur unverändert gebliebenen unteren Gussformhälfte 22 ändert sich
jedoch nicht, da diese Relativlage durch das unverändert gebliebene
Beabstandungsglied 30, die unveränderte Mitnehmerscheibe 76 sowie
das ebenfalls unverändert
gebliebene Führungs-
und Beabstandungsglied 90 bestimmt wird. Da das Beabstandungsglied 50 in
dem gleichen Maße
gekürzt wurde,
wie die Erstreckung der oberen Gussformhälfte in Richtung der Z-Achse
verringert wurde, ist diese unveränderte Anordnung der Glattdrückerstifte 82 zweckmäßig, da
deren distale Stirnseite 82a im geschlossenen Zustand der 4b hierdurch
wiederum bündig
mit der Kontur 42b der Formausnehmung 44 abschließen.
-
Die
dargestellte Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 stellt eine kompakte Baugruppe
dar, die an einem gattungsgemäßen Werkzeug
sowohl die Funktion der Führung
der Glattdrückerplatte
und gegebenenfalls auch der Düsenplatte
gegenüber
der oberen Werkzeugeinheit 4 einerseits und der Auswerfereinheit 6 gegenüber der
unteren Werkzeugeinheit 2 andererseits übernimmt. Darüber hinaus
werden über
die Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 Maximal- und Minimalabstände der
verschiedenen Baueinheiten 2, 4, 6, 8 gegeneinander
festgelegt, wobei aufgrund der integrierten Gestaltung hierfür quer zur
Z-Achse nur sehr wenig Bauraum benötigt wird.
-
Die
Integration der verschiedenen Funktionen in die Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 1 führt darüber hinaus dazu, dass die Anpassung
der Maximal- und Minimalabstände
bei einer Nachbearbeitung der Gussformhälften 22, 42 mit
geringem Aufwand zu bewerkstelligen ist. Eine Änderung der Erstreckung der
Gussformhälften 22, 42 in
Richtung der Z-Achse ist jeweils durch eine einfache Anpassung eines
der Beabstandungsglieder auszugleichen.
-
5 zeigt
eine geänderte
Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 101. Diese weist einen ähnlichen
Aufbau wie die vorbeschriebene Führungs- und Wechselwirkungseinheit 1 auf.
Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede erläutert. Bei
der Führungs-
und Wechselwirkungseinheit 101 der 5 sind an
den Beabstandungsgliedern 130, 150, 170, 190 jeweils
Einstelleinrichtungen 132, 152, 172, 192 vorgesehen
sind. Diese Einstelleinrichtungen 132, 152, 172, 192 lassen
eine variable Beabstan dung jeweils zweier getrennter Abschnitte 136a, 136b, 156a, 156b, 176a, 176b, 196a, 196b der
Beabstandungsglieder 130, 150, 170, 190 mittels
einer Innengewinde-Außengewinde-Kombination
zu. Somit können die
jeweils distalen Abschnitte 136b, 156b, 176b, 196b durch
eine Drehbewegung um eine Z-Achse gegenüber den jeweils proximalen
Abschnitten 136a, 156a, 176a, 196a axial
verlagert werden, um die Länge
der Beabstandungsglieder 130, 150, 170, 190 einzustellen.
Dabei sind jeweils Kontermuttern 139, 159, 179, 199 vorgesehen,
mittels derer nach einer Änderung
der Längeneinstellung
des jeweiligen Beabstandungsgliedes die eingestellte Länge gesichert
werden kann.
-
Die
vierfache Einstellbarkeit beim Ausführungsbeispiel der 5 dient
nur der Veranschaulichung. Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn
nur ein Teil dieser Einstelleinrichtungen 132, 152, 172, 192 vorgesehen
ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die beiden Einstelleinrichtungen 132, 152 an den
hülsenartigen
Beabstandungsgliedern 130, 150 vorgesehen sind,
da diese in der in den 4a und 4b verdeutlichten
Art und Weise ein Nachstellen der Führungs- und Wechselwirkungseinheit 101 nach einer
Nachbearbeitung der unteren und/oder der oberen Werkzeugeinheit
ermöglichen.