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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckgussform zum Gießen von
Metallgussteilen, mit einem eine Kavität begrenzenden Konturteil,
welches an einem Konturteilhalter festlegbar oder festgelegt ist,
wobei der Konturteilhalter einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des
Konturteils aufweist.
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Bei
bekannten Druckgussmaschinen sind Konturteile, welche eine Kavität begrenzen,
mit Hilfe von Schraubverbindungen an einem Konturteilhalter festgelegt.
Durch die zum Gießen
von Metallgussteilen erforderlichen hohen Drücke unterliegt die Oberfläche des
Konturteils, welche die Kavität
mit begrenzt, einem Verschleiß,
so dass ein regelmäßiger Aus-
und Einbau des Konturteils erforderlich ist. Hierfür werden
die Schraubverbindungen gelöst,
so dass das Konturteil von dem Konturteilhalter getrennt werden
kann.
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Das
Konturteil und der Konturteilhalter sind im Hinblick auf die geforderten
Genauigkeiten des Metallgussteils mit sehr engen Toleranzen gefertigt. Dies
erschwert ein Lösen
des Konturteils von dem Konturteilhalter. Darüber hinaus sind die Schraubverbindungen
nur schwer oder überhaupt
nicht zugänglich,
wenn die Druckgussform in der Druckgussmaschine aufgespannt ist,
so dass es zeitaufwändig
und schwierig ist, ein Konturteil auszutauschen.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Druckgussform zu schaffen, welche sich in einfacher Weise warten
lässt.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Druckgussform der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Aufnahmebereich eine Durchbrechung aufweist, welche in
Richtung auf die Kavität und
in Richtung auf eine der Kavität
abgewandte Rückseite
des Konturteilhalters offen ist, und dass die Durchbrechung im Querschnitt
so groß ist,
dass eine Auswerfereinrichtung zum Auswerfen eines Metallgussteils
aus der Kavität
oder Teile der Auswerfereinrichtung von der Rückseite des Konturteilhalters her
in Richtung auf die Kavität
durch die Durchbrechung hindurchführbar ist oder sind.
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Die
erfindungsgemäße Druckgussform
ermöglicht
es, eine Auswerfereinrichtung gemeinsam mit dem Konturteil von der
Druckgussmaschine zu entfernen. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn die Auswerfereinrichtung eine Mehrzahl von Auswerferstiften
aufweist, welche jeweils zugeordnete Stiftaufnahmen des Konturteils
durchdringen. Wenn die Auswerfereinrichtung oder Teile der Auswerfereinrichtung
gemeinsam mit dem Konturteil von der Druckgussmaschine entfernt
wird oder werden, kann eine Austauscheinheit, welche eine zweite
Auswerfereinrichtung und ein zweites Konturteil umfasst, bereitgehalten
werden und diese Austauscheinheit in einfacher Weise wieder mit
der Druckgussform gefügt
werden. Hierdurch kann der Zeitaufwand für die Wartung der Druckgussform
auf eine Mimimum reduziert werden.
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Bevorzugt
ist es ferner, wenn die Druckgussform eine Ausdrückeinrichtung zum Lösen des
Konturteils von dem Konturteilhalter umfasst, mittels welcher eine
in Richtung auf die Kavität
gerichtete Ausdrückkraft
auf das Konturteil ausübbar
ist. Dies ermöglicht
es, ein an dem Konturteilhalter gehaltenes Konturteil in einfacher
Weise von dem Konturteilhalter zu lösen. Hierfür übt die Ausdrückeinrichtung
eine Ausdrückkraft
auf das Konturteil aus, vorzugsweise durch die Durchbrechung des
Aufnahmebereichs hindurch und auf einen zentralen Bereich des Konturteils.
Hierdurch kann auch ein Verkanten des Konturteils relativ zu dem
Konturteilhalter vermieden werden. Die Ausdrückeinrichtung ermöglicht es
also, ein Konturteil in einfacher Weise von dem Konturteilhalter
zu trennen und das Konturteil in Richtung auf die Kavität von der
Druckgussform zu entfernen.
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Wenn
die Auswerfereinrichtung oder Teile der Auswerfereinrichtung als
Ausdrückeinrichtung wirksam
ist oder sind, kann auf eine im Prinzip auch mögliche separate Ausdrückeinrichtung
verzichtet werden.
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In
vorteilhafter Weise ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, mittels
welcher die Auswerfereinrichtung und/oder die Ausdrückeinrichtung
antreibbar ist. Vorzugsweise dient die Antriebseinrichtung sowohl
zum Antrieb der Auswerfereinrichtung als auch zum Antrieb der Ausdrückeinrichtung.
Auf diese Weise kann der Antrieb der Auswerfereinrichtung genutzt
werden, um eine Ausdrückkraft
zum Ausdrücken
des Konturteils aus dem Konturteilhalter zu erzeugen. Hierdurch
kann auf eine im Prinzip auch mögliche
zusätzliche
Antriebseinrichtung, welche ausschließlich zum Antrieb der Ausdrückeinrichtung dient,
verzichtet werden.
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Bevorzugt
ist es ferner, wenn das Konturteil mittels einer Verriegelungseinrichtung
an dem Konturteilhalter festlegbar ist, welche ein Verriegelungselement
mit mindestens einem keilförmigen
Verriegelungsabschnitt umfasst. Ein solches Verriegelungselement
ist einfacher betätigbar
als eine aus dem Stand der Technik bekannte Schraubverbindung. Mit Hilfe
des keilförmigen
Verriegelungsabschnitts wird erreicht, dass das Konturteil in Richtung
auf den Konturteilhalter gedrückt
wird. Der keilförmige
Verriegelungsabschnitt kann beispielsweise von einem Verriegelungsbolzen
oder von einem Bajonettverschluss gebildet sein.
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Besonders
bevorzugt ist, wenn die Verriegelungseinrichtung betätigbar ist
durch Bewegung des Verriegelungselements in einer Richtung quer,
insbesondere senkrecht, zu einer Achse, entlang welcher die Auswerfereinrichtung
oder Teile der Auswerfereinrichtung durch die Durchbrechung hindurchführbar ist
oder sind. Dies ermöglicht
einen besonders einfachen Zugang zu dem Verriegelungselement, welches
insbesondere hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektrisch
antreibbar ist. Mittels einer seitlichen Verriegelung des Konturteils
an dem Konturteilhalter wird also eine besonders gute Zugänglichkeit
zu der Verriegelungseinrichtung geschaffen.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Druckgussmaschine mit einer vorstehend
beschriebenen Druckgussform, wobei die Druckgussmaschine eine feststehende
und eine bewegbare Seite aufweist und der Aufnahmebereich der Druckgussform,
welcher zur Aufnahme des Konturteils dient, auf der bewegbaren Seite
der Druckgussmaschine angeordnet ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Druckgussmaschine
mit einer Druckgussform;
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2 eine
Seitenansicht der Druckgussmaschine gemäß 1 längs einer
in 1 mit II bezeichneten Schnittebene, mit geschlossenen
Formhälften;
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3 eine
der 2 entsprechende Ansicht, mit geöffneten
Formhälften
und in Richtung auf eine Kavität
ausgefahrenen Schieberteilen;
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4 einen
in 3 mit IV bezeichneten Ausschnitt mit zurückgezogenen
Schieberteilen und eingefahrener Auswerfereinrichtung;
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5 ein
der 4 entsprechender Ausschnitt mit teilweise ausgefahrener
Auswerfereinrichtung und aktivierter Verriegelungseinrichtung zur Festlegung
eines Konturteils an einem Konturteilhalter;
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6 ein
der 5 entsprechender Ausschnitt mit teilweise ausgefahrener
Auswerfereinrichtung und mit deaktivierter Verriegelungseinrichtung;
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7 ein
der 6 entsprechender Ausschnitt mit um einen Zusatzhub
ausgefahrener Auswerfereinrichtung, wobei die Auswerfereinrichtung mit
einer Antriebseinrichtung der Auswerfereinrichtung gekoppelt ist;
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8 ein
der 7 entsprechender Ausschnitt mit von der Antriebseinrichtung
entkoppelter Auswerfereinrichtung, wobei Konturteil und Auswerfereinrichtung
von der Druckgussmaschine entfernt sind;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Druckgussmaschine,
mit geöffneten
Formhälften
und zurückgezogenen
Schieberteilen; und
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10 eine
Seitenansicht der Druckgussmaschine gemäß 9 längs einer
in 9 mit X bezeichneten Schnittebene, in einem der 4 entsprechenden
Ausschnitt.
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In
den 1 und 2 ist eine Ausführungsform
einer Druckgussmaschine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Die Druckgussmaschine 10 weist eine feststehende Seite 12 und eine
bewegbare Seite 14 auf. Auf der feststehenden Seite 12 ist
ein feststehendes Maschinenschild 16 angeordnet; auf der
bewegbaren Seite 14 ist ein bewegbares Maschinenschild 18 angeordnet.
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Das
bewegbare Maschinenschild 18 ist mittels einer Führungseinrichtung 20,
insbesondere in Form von mehreren Führungssäulen, parallel zu einer zentralen
Führungsachse 22 geführt. Das
bewegbare Maschinenschild 18 kann mittels einer üblichen,
in der Zeichnung nicht dargestellten Schließeinheit in Richtung auf die
feststehende Seite 12 (wie in 1 dargestellt)
oder hierzu entgegengesetzt bewegt werden (vergleiche 3).
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Die
Druckgussmaschine 10 umfasst weitere Bauteile, die zur
Verbesserung der Übersichtlichkeit in
der Zeichnung nicht dargestellt und aus dem Stand der Technik bekannt
sind. Diese Bauteile umfassen ein Maschinenbett, eine Maschinensteuerung,
ein Schussaggregat zur Einbringung von flüssigem Metall in eine Kavität einer
nachstehend beschriebenen Druckgussform, den Schließantrieb
zum Antrieb des bewegbaren Maschinenschilds 18 sowie eine
Hydraulikeinheit zur Versorgung des Schließantriebs und einer nachstehend
beschriebenen Auswerfereinrichtung.
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An
dem festen Maschinenschild 16 ist eine feste Formenhälfte 24 befestigt.
Eine bewegbare Formhälfte 26 ist
mit dem bewegbaren Maschinenschild 18 verbunden. Die Formhälften 24 und 26 bilden
gemeinsam eine Druckgussform 27 und begrenzen eine Kavität 28 (vergleiche 2 und 3).
Durch Füllen
der Kavität 28 mit
fließfähigem Metall
kann ein in 3 geschnitten dargestelltes Metallgussteil 30 hergestellt
werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich
bei dem Metallgussteil 30 um eine Gehäusehälfte eines Kurbelwellengehäuses einer
Brennkraftmaschine.
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Die
bewegbare Formenhälfte 26 weist
eine Mehrzahl von Schieberteilen 32 auf, welche die Kavität 28 mit
begrenzen. Die Schieberteile 32 sind mit Hilfe von Schieberteilantrieben 34 bewegbar.
In 3 sind die Schieberteile 32 in einem
in Richtung auf die Kavität 28 ausgefahrenen
Zustand dargestellt. In 4 sind die Schieberteile 32 in
einem zurückgezogenen
Zustand dargestellt. In diesem zurückgezogenen Zustand sind das
Druckgussteil 30 und die Kavität 28 mit begrenzende
Konturflächen 36 hinterschnittfrei,
so dass das Metallgussteil 30 aus der Kavität 28 entnehmbar
ist.
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Die
Kavität 28 ist
in Richtung auf das bewegbare Maschinenschild 18 hin mittels
eines Konturteils 38 begrenzt. Das Konturteil 38 kann
einstückig
ausgebildet oder mehrere, fest miteinander verbundene Teile aufweisen,
beispielsweise fünf
miteinander verbundene Teile 40, 42, 44, 46 und 48,
vergleiche 4.
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Das
Konturteil 38 weist eine Konturfläche 50 auf, welche
die Kavität 28 mit
begrenzt.
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Das
Konturteil 38 ist an einem Konturteilhalter 52 gehalten,
welcher mit dem Maschinenschild 18 verbunden ist und insbesondere
in Form eines Formrahmens ausgebildet ist. Der Konturteilhalter 52 erstreckt
sich im Wesentlichen parallel zu dem bewegbaren Maschinenschild 18 und
weist einen Aufnahmebereich 54 (vergleiche 8)
zur Aufnahme des Konturteils 38 auf. Der Aufnahmebereich 54 weist eine
Durchbrechung 55 auf, welche eine seitliche Begrenzung 56 aufweist.
Die Durchbrechung 55 ist in Richtung auf die Kavität 28 und
in Richtung auf eine der Kavität 28 abgewandte
Rückseite 58 (vergleiche 4)
des Konturteilhalters 52 offen. Die Durchbrechung 55 ist
im Querschnitt beispielsweise rechteckig oder kreisförmig.
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Das
Konturteil 38 weist an seinem der Kavität 28 zugewandten Ende
eine Ringschulter 60 auf, welche mit einer hierzu geometrisch
abgestimmten Ringschulteraufnahme 62 des Konturteilhalters 52 zusammenwirkt.
Mit Hilfe der Schulter 60 und der Schulteraufnahme 62 kann
eine axiale Position des Konturteilhalters 52 relativ zu
dem Konturteilhalter 52 definiert werden.
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Um
das Metallgussteil 30 aus der Kavität ausdrücken zu können, ist eine Auswerfereinrichtung 64 vorgesehen.
Die Auswerfereinrichtung 64 umfasst eine Auswerferplatte 66,
an welcher Auswerferstifte 68 befestigt sind. Die Auswerferstifte 68 durchdringen
Stiftaufnahmen 70 des Konturteils 38 und reichen
bis zu einer Begrenzung der Kavität 28.
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Die
Auswerfereinrichtung 64 ist über eine Kupplungseinrichtung 72 mit
einer Antriebseinrichtung 74 zum Antrieb der Auswerfereinrichtung
gekoppelt. Die Antriebseinrichtung 74 ist beispielsweise in
Form eines sogenannten „Zentralausstoßers” der Druckgussmaschine 10 gebildet.
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Durch
Aktivierung der Antriebseinrichtung 74 wird die Auswerferplatte 66 gemeinsam
mit den Auswerferstiften 68 in Richtung auf die Kavität 28 bewegt,
so dass das Metallgussteil 30 aus der Kavität 28 ausgestoßen wird
(vergleiche 4 und 5). Dies
ermöglicht
eine einfache Entnahme des Metallgussteils 30.
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Zur
Festlegung des Konturteils 38 an dem Konturteilhalter 52 ist
eine Verriegelungseinrichtung 76 vorgesehen (vergleiche 5).
Diese umfasst mindestens ein Verriegelungselement 78 mit
einem keilförmigen
Verriegelungsabschnitt 80. Der keilförmige Verriegelungsabschnitt 80 wirkt
mit einer Keilfläche 82 (vergleiche 6)
zusammen.
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Das
Verriegelungselement 78 ist entlang einer Betätigungsachse 84 bewegbar.
Die Betätigungsachse 84 erstreckt
sich quer, insbesondere senkrecht, zu einer zentralen Achse 86 der
Durchbrechung 55.
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In
dem verriegelten Zustand der Verriegelungseinrichtung 76 übt der keilförmige Verriegelungsabschnitt 80 eine
Druckkraft auf die Keilfläche 82 des
Konturteils 38 aus, so dass die Schulter 60 des
Konturteils 38 gegen die Schulteraufnahme 62 des
Konturteilhalters 52 gedrückt wird.
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Durch
Bewegung des Verriegelungselements 78 entlang der Betätigungsachse 84 können der
Verriegelungsabschnitt 80 und die Keilfläche 82 außer Eingriff
gebracht werden (vergleiche 6).
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Wenn
der Konturteilhalter 38, so wie in dem, Ausführungsbeispiel
dargestellt, mit einer Kühleinrichtung 88 kühlbar ist,
kann es erforderlich sein, seitliche Kühlmittelzuführungen 90, welche
den Konturteilhalter 52 durchsetzen, aus einem formschlüssigen Eingriff
mit dem Konturteil 38 (vergleiche 5) außer Eingriff
mit dem Konturteil 38 (vergleiche 6) zu bringen.
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Die
Auswerferplatte 66 der Auswerfereinrichtung 64 weist
eine dem Konturteil 38 zugewandte Oberfläche 92 auf
(vergleiche 4). Ferner weist das Konturteil 38 eine
der Oberfläche 92 zugewandte Oberfläche 94 auf
(vergleiche 6). Wenn die Oberflächen 92 und 94 in
Kontakt miteinander gelangen, so wie ausgehend von 4 in
den 5 und 6 dargestellt, führt ein
Zusatzhub der Antriebseinrichtung 74 entlang der Achse 86 dazu,
dass das Konturteil 38 von dem Konturteilhalter 52 gelöst wird, und
zwar in Richtung auf die Kavität 28.
Hierfür
ist es erforderlich, dass die Verriegelungseinrichtung deaktiviert
und etwaige Formschlüsse
zwischen Teilen der Kühleinrichtung 88 und
dem Konturteil 38 aufgehoben sind.
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Durch
den Zusatzhub der Antriebseinrichtung 74 wird insbesondere
die Schulter 60 aus der Schulteraufnahme 62 herausgedrückt (vergleiche 7).
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Die
Kupplungseinrichtung 72 umfasst einen Kupplungsbereich 96,
welcher mit einem Antriebsabschnitt 98 der Antriebseinrichtung 74 zusammenwirkt.
Der Antriebsabschnitt 98 und der Kupplungsbereich 96 sind
voneinander entkoppelbar, insbesondere durch Verdrehung der Antriebseinrichtung 74 um
die Auswerferachse 86. Dies ermöglicht ein Lösen des
Kupplungsbereichs 96 von dem Antriebsabschnitt 98.
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Nach
Lösen der
Kupplungseinrichtung 72 kann das Konturteil 38 gemeinsam
mit der Auswerfereinrichtung 64 von der Druckgussmaschine 10 entfernt
werden. Das Konturteil 38 und die Auswerfereinrichtung 64 bilden
gemeinsam eine Einheit 100, welche durch eine nicht dargestellte
Austauscheinheit ersetzt werden kann (vergleiche 8).
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Bei
der beschriebenen Druckgussmaschine 10 und der Druckgussform 27 ist
eine Ausdrückeinrichtung 102 durch
die Auswerfereinrichtung 64 gebildet. Die Ausdrückeinrichtung 102 erzeugt
eine parallel, insbesondere kollinear zu der Achse 86 wirkende
Ausdrückkraft 104.
Die Ausdrückkraft 104 wirkt auf
einen zentralen Bereich 106 des Konturteils 38 (vergleiche 6).
Bei der Ausdrückkraft 104 handelt
es sich um die Resultierende der Druckkräfte, welche von der Oberfläche 92 auf
die Oberfläche 94 übertragen
werden.
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Eine
in den 9 und 10 dargestellte Ausführungsform
einer Druckgussmaschine und einer Druckgussform weist einen zu dem
Aufbau der vorstehend beschriebenen Druckgussmaschine 10 und
Druckgussform 27 ähnlichen
Aufbau auf. Bezüglich
der Gemeinsamkeiten der Ausführungsformen der
Druckgussmaschinen 10 und Druckgussformen 27 wird
auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen.
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Die
Druckgussmaschine 10 und die Druckgussform 27 gemäß 9 und 10 unterscheiden
sich von der vorstehend beschriebenen Druckgussmaschine 10 und
Druckgussform 27 gemäß 1 und 8 dadurch,
dass die Auswerfereinrichtung 64 eine Auswerferplatte 66 mit
einem Adapterabschnitt 108 aufweist. Der Adapterabschnitt 108 und
eine Grundplatte 110 sind mit Hilfe einer Spanneinrichtung 112 miteinander
lösbar
verbunden.
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Die
Spanneinrichtung 112 umfasst an dem Adapterabschnitt 108 gelagerte
Spannbolzen 114, welche mit in der Grundplatte 110 gelagerten
Spannkeilen 116 zusammenwirken.
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Die
Grundplatte 110 ist mit einer Antriebseinrichtung 74 zum
Antrieb der Auswerfereinrichtung 64 verbunden. Hierbei
kann im Unterschied zu der Druckgussmaschine 10 gemäß 1 und 8 anstelle
eines Zentralausstoßers
mit Schnellkupplung ein Ausstoßer
oder mehrere, vorzugsweise regelmäßig verteilte Ausstoßer, verwendet
werden, welche fest mit der Grundplatte 110 verbunden sind.
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Durch
Lösen der
Spanneinrichtung 112 ist die Auswerferplatte 66 der
Auswerfereinrichtung 64 von der Grundplatte 110 lösbar. Hierdurch
kann bei einem Entfernen des Konturteils 38 von dem Konturteilhalter 52 auch
die Auswerferplatte 66 gemeinsam mit den Auswerferstiften 68 von
der Druckgussmaschine 10 entfernt werden, indem eine entsprechende
Einheit in Richtung auf die Kavität 28 entnommen wird.
Hierbei verbleibt die Grundplatte 110 in einem mit der
Antriebseinrichtung 74 verbundenen Zustand.