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Kokillengießmaschine Die Erfindung betrifft eine Kokillengießmaschine,
in der auf dem Maschinengestell zwei gleichartig ausgebildete Maschinenteile angeordnet
sind, mit je einem Träger, z. B. einer Aufspannplatte für ein Formteil, wobei diese
Träger zum Schließen und öffnen der Form relativ zueinander, beispielsweise hydraulisch,
beweglich sind.
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Zu unterscheiden ist zwischen Druckguß und Kokillenguß. Bei ersterem
wird das Metall unter Druck in die Form gebracht, während sich beim Kokillenguß
das Metall ausschließlich durch die Wirkung der Schwerkraft in der Form verteilen
muß, weshalb die Gießform so gestaltet und angeordnet werden muß, daß die in der
Form enthaltene und nur unter dem Einfluß des natürlichen Auftriebes entweichende
Luft austreten kann. Kokillen, wie sie in Kokillengießmaschinen als Formen verwendet
werden, bestehen aus Metall. Sie haben gegenüber Sandformen den Vorteil, daß die
Form erhalten bleibt und nicht nach jedem Gießvorgang neu hergestellt werden muß.
Auch erhält man wesentlich glattere Oberflächen und eine größere Maßgenauigkeit
des Gußstückes gegenüber solchen Gußstücken, die in Sandformen gegossen werden.
Gegenüber dem Sandguß ergibt sich beim Kokillenguß die Schwierigkeit, daß kompliziertere
Gußstücke nur hergestellt werden können, wenn man entsprechend komplizierte Formen
auf mehreren Teilen mit ausziehbaren Kernen und Schiebern verwendet. Durch die Erfindung
soll eine Kokillengießmaschine, die auch die Verwendung sehr komplizierter Formen
ermöglicht, weitergebildet werden.
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Bekannt ist eine Kokillengießmaschine (deutsche Patentschrift 932
693), die die Verwendung von sowohl senkrecht als auch waagerecht geteilten Formen
zuläßt, also Kokillen mit einem Unterteil und zwei darauf beim öffnungs- bzw. Schließvorgang
gleitenden Seitenteilen. Mit dem Betätigungsmechanismus werden nur die Seitenteile
der Form bewegt. Die Kerne werden mittels besonderer Hubmechanismen senkrecht von
oben her bzw. unten her in die Form eingeführt bzw. nach dem Gießen wieder herausgezogen.
Vorrichtungen zum waagerechten Ausziehen von Kernen sind nicht vorgesehen, weshalb
nur verhältnismäßig einfache Formen verwendet werden können.
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Ferner ist eine Kokillengießmaschine bekannt (Zeitschrift »Gießerei«,
3. November 1960, S. 637, Bild 11), bei der auf einem Maschinengestell zwei gleich
ausgebildete Maschinenteile angeordnet sind, mit denen das öffnen und Schließen
der Form bewirkt werden kann. Die Form besteht aus einem Kokillenunterteil und zwei
relativ dazu beweglichen Oberteilen. Unterhalb des Unterteiles ist eine Kerrizugeinrichtung
angedeutet, die Kerne senkrecht nach unten ausziehen kann. über Vorrichtungen zum
waagerechten Ausziehen von Kernen kann der genannten Veröffentlichung im Zusammenhang
mit der beschriebenen Maschine nichts entnommen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokillengießmaschine
der eingangs genannten Gattung, wie sie durch die zuletzt beschriebene Veröffentlichung
bekanntgeworden ist, derart auszubilden, daß auch komplizierte Formen mit waagerecht
auszuziehenden Kernen mit möglichst geringen Rüstzeiten so umgesetzt werden können,
daß die in der Gießform enthaltene Luft austreten kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder der beiden
gleichartig ausgebildeten Maschinenteile mindestens eine Auswerfeinrichtung und
eine Kernzieheinrichtung aufweist, die relativ zu den Formteilen unabhängig von
der Bewegung zum öffnen und Schließen der Form bewegbar sind, und daß ein Maschinenteil
als Festteil ausgebildet ist und ein Maschinenteil als Verschiebeteil gegenüber
dem Gestell verschiebbar ist.
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Bei einer solchen Ausbildung einer Kokillengießmaschine kann die Form
sehr schnell, in der Waagerechten um 180° gewendet, wieder befestigt werden, wenn
es sich zeigen sollte, daß ein solches Kippen wegen der Entlüftung notwendig ist.
Dieses schnelle Umwechseln ist möglich, da jeder der beiden Maschinenteile vollkommen
gleich ausgebildet ist und deshalb keine besonderen Maßnahmen für den Einbau in
der um 180° in der Waagerechten gewendeten Lage erforderlich sind. Auch können in
der erfindungsgemäßen Maschine sehr komplizierte Formen verwendet werden, da an
beiden Maschinenteilen sowohl Kernzugeinrichtungen als auch Auswerfereinrichtungen
angeordnet sind. Die Kerne können demgemäß von beiden Seiten her gezogen werden;
das Auswerfen des Gußstückes ist von jeder Seite hex möglich. Auch wird die Durchführung
der Arbeitsschritte von geeigneten Steuerungsprogrammen erleichtert, da Kernzugeinrichtungen
und Auswerfer
unabhängig voneinander und beide unabhängig von der
Bewegung der Maschinenteile steuerbar sind. Diese Einrichtungen sind jeweils im
zugehörigen Maschinenteil gelagert und an eine z. B. elektromagnetisch arbeitende
Steuereinrichtung angeschlossen, die die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu den Betätigungszylindern
steuert.
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Um das richtige Einstellen der Form in eine Lage, bei der die Luft
restlos aus der Form -entweichen kann, zu ermöglichen, ist das Maschinengestell
relativ zur Waagerechten kippbar. Im Verein mit der spiegelbildlichen Anordnung
der beiden Maschinenteile kann nun die Form sehr schnell in eine solche Lage gebracht
werden, daß die Luft entweichen kann. Es genügt, eine Kippmöglichkeit des Maschinengestells
um eine einzige Achse vorzusehen. Diese Achse liegt vorzugsweise an einem Ende der
Maschine. Sollte bei einer Neigung um diese Achse die Form nicht die richtige Lage
einnehmen, d. h. die Luft nicht ungehindert austreten können, so kann sie rasch
um 180° in der Waagerechten gewendet und wieder eingebaut werden. Bei erneuter Neigung
um die genannte Kippachse liegt dann der vorher Luft speichernde Formteil so, daß
die Luft ungehindert vor dem einfließenden Metall austreten kann. Die Kippmöglichkeit
wird auch dort notwendig, wo das Metall ruhig in die Gießform einfließen soll und
hierzu eine entsprechende Einstellung der Form nötig ist.
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Sollen Gußstücke von einfacherer Gestalt hergestellt werden, also
Gußstücke, die in Formen gegossen werden können, welche einen weniger komplizierten
Aufbau haben, so kann die erfindungsgemäße Maschine in zwei unabhängige Gießmaschinen
verwandelt werden. Zu diesem Zweck ist die Auswerfereinrichtung jedes Maschinenteiles
auch für die Befestigung einer Formhälfte eingerichtet, die mit der anderen an dem
Maschinenteil befestigten Formhälfte zur Bildung einer Gießform zusammenwirkt. Es
ist dann jeder Maschinenteil als selbständige Gießmaschine verwendbar. Hierdurch
ist eine hohe Ausnutzung der Maschine möglich. Sie kann an das jeweilige Fertigungsprogramm
leicht angepaßt werden.
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Um auch im letzteren Verwendungsfall, also bei der Verwendung jedes
Maschinenteiles als selbständige Gießmaschine, von je einer Seite her Kerne in der
Waagerechten ziehen zu können, sind an jedem Maschinenteil Befestigungsvorrichtungen
zum Anbringen einer zusätzlichen Kernzugeinrichtung vorgesehen. Diese zusätzliche
Kernzugeinrichtung wird auf die Frontseiten des je als selbständige Gießmaschine
arbeitenden Maschinenteiles aufgesetzt, z. B. aufgeschraubt.
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Am Maschinengestell und/oder an den Maschinenteilen können auch Befestigungsmöglichkeiten
für nach oben und nach unten auszuziehende zusätzliche Kernzugeinrichtungen vorgesehen
sein. Es können damit von vier Seiten her Kerne ausgezogen werden, nämlich in beiden
Längsrichtungen der Waagerechten und beiden Längsrichtungen der Senkrechten.
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Weitere erfinderische Einzelheiten werden aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Maschine in Verbindung mit der
Zeichnung und den Ansprüchen hervorgehen; es zeigt A b b. 1 einen schematischen
Aufriß einer Kokillengießmaschine gemäß der Erfindung, wobei die relativ zueinander
bewegbaren Maschinenteile in der Lage sind, bei der die Form geschlossen ist, A
b b. 2 einen Grundriß der Maschine nach A b b. 1, A b b. 3 einen Grundriß der Maschine
nach den A b b. 1 und 2, wobei jedoch die beiden Maschinenteile auseinandergefahren
sind, A b b. 4 die Maschine nach den A b b. 1 bis 3 bei einer anderen Benutzungsart,
nämlich bei ihrer Verwendung als zwei getrennte Gießmaschinen; die Gießformen sind
geschlossen, A b b. 5 einen der A b b. 4 entsprechenden Grundriß mit geöffneten
Gießformen, A b b. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine Bewegungsvorrichtung
für die waagerechte Kernzugeinrichtung, wobei sich die Bewegungsvorrichtung in einer
Lage befindet, in der die Kerne in die Form eingefahren sind, A b b. 7 eine andere
Stellung der Bewegungseinrichtung nach A b b. 6; in dieser Stellung sind die Kerne
aus der Form herausgezogen, A b b. 8 bis 10 Draufsichten auf eine Kernziehplatte
zur Befestigung von Kernbolzen, wobei die Befestigungseinrichtung für die Kernbolzen
an verschiedene Stellen der Aufnahmeplatte geschoben ist, A b b. 11 einen Schnitt
durch eine Befestigungseinrichtung für die Auswerferplatte, A b b.12 einen Schnitt
durch die Befestigungseinrichtung nach A b b. 11 nach Linie XII-XII in A b b.11,
A b b. 13 einen Schnitt durch die Befestigungsstelle einer Formhälfte; der Schnitt
ist längs der Linie XIII-XIII in A b b. 14 geführt, und A b b. 14 eine Draufsicht
der in A b b. 13 im Schnitt dargestellten Befestigungsstelle in Richtung des Pfeiles
XIV in A b b. 13.
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Auf dem Maschinengestell 1 sind Maschinenteile 2 und 3 gelagert. Das
Maschinenteil 2 ist fest mit dem Fundament 1 verbunden, d. h., es ist relativ zu
diesem nicht verschiebbar. Das Maschinenteil 3 hingegen kann längs des Fundamentes
1 verschoben werden. Die an den festen Maschinenteil 2 herangeschobene Stellung
ist in A b b. 1 ausgezogen dargestellt; die zurückgefahrene Stellung des Maschinenteiles
3 ist strichpunktiert bei 3' eingezeichnet.
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Aus dem Grundriß (Ab b. 2 und 3) ist ersichtlich, daß jeder
der Maschinenteile 2 und 3 eine Führungsvorrichtung, bestehend aus Gleitstangen
4, 4', aufweist, an der vorn eine Auswerferplatte 5 befestigt ist. Die Stangen 4,
4' können mittels einer in den schematischen Abbildungen nicht dargestellten Bewegungseinrichtung,
im allgemeinen eines Hydraulikzylinders, hin- und herbewegt werden, wie dies durch
den Doppelpfeil 60 angedeutet ist. An der Auswerferplatte 5 sind Auswerferstifte
6 befestigt, mit denen das Gußstück aus der Form herausgestoßen werden kann. Der
Auswerfer ist also relativ zur Formbewegbar, ohne daß die Form im gleichen die Auswerfereinrichtung
tragenden Maschinenteil verfahren werden müßte. (Bei bekannten Auswerfervorrichtungen
stehen die Auswerferbolzen fest; beim Zurückfahren der Form fährt diese gegen die
Auswerfstifte, so daß diese in die Form eindringen und das Gußstück auswerfen.)
Eine weitere Gleitführung 7 trägt an ihrem formseitigen Ende eine Kernziehplatte
8, an der Kernziehbolzen 9 befestigt sind. Die Ausbildung der Kernziehplatte als
Einzelteil wird noch beschrieben werden.
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Am Maschinengestell l ist eine weitere Kernzieheinrichtung 44 mit
Bewegungseinrichtung 45 und darauf befestigter Kernziehplatte 46 angeordnet. Die
Einrichtung
44 ist längs des Maschinengestelles 1 in beiden Richtungen unterhalb der Form verschiebbar,
so daß an jeder Stelle der Form nach unten Kerne bzw. Schieber ausgezogen werden
können. Auf den Maschinenteilen 2 und 3 können weitere Kernzugeinrichtungen befestigt
werden. Eine davon ist auf dem Maschinenteil 2 aufgebaut eingezeichnet. Auch diese
Einrichtung besteht aus einer Bewegungseinrichtung 47 mit Kernziehplatte 48. Sie
ist ebenfalls in beiden Längsrichtungen der Formoberseite verschiebbar. Die Befestigung
erfolgt mit einer längs der Oberseite des Maschinenteiles 2 verschiebbaren Befestigungsplatte
49, so daß an jeder Stelle der Form nach oben Kerne bzw. Schieber ausgezogen werden
können. Zu diesem Zweck können die Kernziehbolzen so, wie in A b b. 8 bis 10 dargestellt,
befestigt werden. Die Lagerung 50 der Bewegungseinrichtung 47 kann im Drehpunkt
51 beiderseits um einen bestimmten Winkel a verdreht werden.
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Die Gießform besteht aus den Teilen 10 und 11. Der Teil
10 ist am festen Maschinenteil 2 befestigt und der Formteil 11 am beweglichen
Maschinenteil 3. Auch der bewegliche Maschinenteil 3 hat die genau gleich ausgebildeten
Bewegungsvorrichtungen für die Auswerferplatte und die Kernziehplatte. Auch die
Aufnahmeeinrichtung für die Formhälfte 11 ist gleich ausgebildet wie die Aufnahmeeinrichtung
für die Formhälfte 10. Aus diesem Grund kann die Form als Ganzes sehr schnell in
umgekehrter Lage befestigt werden, d. h. so, daß die Formhälfte 11 nunmehr am Maschinenteil
2 und die Formhälfte 10 am Maschinenteil 3 sitzt.
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Das gesamte Maschinengestell t mit den darauf gelagerten Maschinenteilen
2 und 3 kann um die links unten am Maschinenfundament 1 befindliche Schwenkachse
12 geschwenkt werden, und zwar bis zu einem Neigungswinkel a des Fundamentes relativ
zur Waagerechten. Es hat sich für die Praxis als ausreichend erwiesen, wenn ein
Winkel* von etwa 30° vorgesehen wird. Da die Form 10,11 schnell in der Waagerechten
um 180° verdreht eingebaut werden kann, genügt die Schwenkmöglichkeit in nur einer
Richtung. Wenn sich bei einem bestimmten Einbau der Form zeigen sollte, daß die
Luft nicht völlig entweicht, so wird die Form um 180° in der Waagerechten gewendet
erneut befestigt. Nach einer Neigung liegt dann die luftspeichernde Formhälfte so,
daß die Luft vor dem einfließenden Metall ungehindert austreten kann.
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Bei der Trennung der Form fährt der Maschinenteil 3 aus der ausgezogen
gezeichneten Stellung in die strichpunktiert gezeichnete Stellung zurück. Diese
Stellung ist auch in A b b. 2 eingezeichnet. A b b. 3 zeigt die Stellung der Maschinenteile
nach dem Auseinanderfahren. Die Formhälften haben in dieser Stellung der Maschinenteile
einen Abstand a, der zweckmäßigerweise etwa 600 bis 700 mm beträgt.
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Die erfindungsgemäße Kokillengießmaschine kann auch als zwei unabhängig
arbeitende Maschinen verwendet werden. In diesem Fall fährt der Maschinenteil 3
in seine am weitesten rechts liegende Stellung und verbleibt während des Arbeitens
stets in dieser Stellung, in der der Maschinenteil zweckmäßigerweise mechanisch
verriegelt wird. Bei dieser Verwendungsart wird an Stelle der Auswerferplatte 5
eine Formhälfte 12 befestigt, die relativ zu der fest am Maschinenteil 1 befestigten
Formhälfte 13 durch Betätigung des Gestänges 4, 4' bewegbar ist. In diesein Fall
ist also kein unabhängig bewegbarer Auswerfer mehr vorhanden, sondern der Auswerfer
tritt, wie dies auch bei den bis jetzt bekannten Gießmaschinen der Fall ist, erst
dann in Tätigkeit, wenn die bewegliche Formhälfte von der festen Formhälfte weggefahren
wird. In diesem Fall stößt eine Auswerferplatte 14 gegen die in diesem Fall als
Anschlag dienende, vorher als Kernzugplatte verwendete Platte B. Der Teil 8 stellt
also bei dieser Verwendungsart der Maschine einen beweglichen Anschlag dar. Die
Auswerfer 6 sind auf der besonderen Platte 14 montiert. Der Maschinenteil
2 ist für eine Form eingerichtet, bei der in waagerechter Richtung kein Herausziehen
von Kernen nötig ist, obwohl auch hier die Befestigung des waagerechten Kernzuges
17 möglich ist.
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Beim Maschinenteil 3 ist ebenso wie beim Maschinenteil 2 ein Formteil
15 mit dem Gestänge 4, 4' verbunden, während ein fester Formteil 16 fest
am Maschinenteil 3 montiert ist. Die Form 15 erfordert aber im Gegensatz zur Form
12,13 das Herausziehen von Kernen in waagerechter Richtung. Zu diesem Zweck ist
ein Anbaukernzug 17 vorgesehen, in dem eine Führungsstange 18 hydraulisch verschiebbar
ist. Die Stange 18 trägt vorn eine Kernziehplatte 19, an der Kernbolzen
20 befestigt sind. Auf diese Weise können auch bei Verwendung jedes Maschinenteiles
als selbständige Gießmaschine Formen verwendet werden, bei denen in waagerechter
Richtung Kerne ausgezogen werden müssen. Allerdings ist Kernzug in waagerechter
Richtung nur von einer Breitseite der Form her möglich. Die in den A b b. 4 und
5 dargestellte Verwendungsart ist in erster Linie für einfache Formen zur Massenproduktion
gedacht. A b b. 4 zeigt die Schließstellungen der Formen 12, 13 bzw.
15, 16; die Öffnungsstellungen sind in A b b. 5 dargestellt.
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Die A b b. 6 bis 14 zeigen konstruktive Einzelheiten. So die A b b.
6 und 7 einen Bewegungsmechanismus für die Kernziehplatte. Die Bewegung erfolgt
mittels eines fest in das Maschinenteil 20 eingebauten Hydraulikzylinders 21. In
diesem Zylinder ist ein Kolben 22 mit daran befestigter Kolbenstange 23 verschiebbar;
die Kolbenstange 23 ist mit einem Führungskörper 24 verbunden. Der Führungskörper
24
hat eine zylindrische Führungsfläche 25, die mit Führungsflächen 26 des
Maschinenteils 20 zusammenwirken. Am vorderen Ende des Führungskörpers 24 ist die
Kernziehplatte 8 befestigt, an der verschiebbare Befestigungsleisten 27,27'
für die Befestigung der Kernbolzen vorgesehen sind. Die Ausbildung einer solchen
Platte wird an Hand der A b b. 8 bis 10 noch beschrieben werden. Die Ölzufuhr zum
Hydraulikzylinder 21 erfolgt über die strichpunktiert angedeuteten Leitungen
28,29. Die vorgeschobene Stellung, d. h. die Stellung, in der die Kerne noch
in der Form liegen, ist in A b b. 6 und die zurückgezogene Stellung in A b b. 7
dargestellt.
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Wie die A b b. 8 bis 10 zeigen, sind auf jeder Kernziehplatte 8 zwei
über die gesamte Platte sich erstrekkende T-Nuten 30,30' vorgesehen. Diese
T-Nuten dienen zur Führung von Spannleisten 31, 31', die quer zu ihrer Längsrichtung
in den Nuten 30,30'
verschoben werden können. Auf den Spannleisten
31,31', die wiederum T-Nuten 32,32' tragen (vgl. auch A b b. 6, 7)
sind Befestigungsplatten 33 verschiebbar. Mittels dieser Einrichtung kann eine Befestigungsplatte
33 an eine beliebige Stelle der Kernziehplatte
geschoben und dort
durch Fixierung der Leisten 31,31' in den Nuten 30,30' und Fixierung
der Platte 33 in den Nuten 32, 32' arretiert werden. Für die Verschiebung stellen
die Leisten 32, 32' die erste und die Nuten 30,30' die zweite Koordinate
eines rechtwinkligen Koordinatensystems dar. Verschiedene Befestigungsstellen sind
in A b b. 8, 9 und 10 gezeigt. Der Einfachheit halber ist nur eine Befestigungsplatte
33 dargestellt. Selbstverständlich können auf zwei Leisten mehrere Befestigungsplatten
vorgesehen sein, auch kann mehr als ein Leistenpaar auf der Platte 8 befestigt sein.
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Die Befestigung einer Auswerferplatte zeigen die A b b.11 und 12.
Die Platte 5 ist mittels eines Keiles 34 spielfrei gehalten. Der Keil kann mittels
einer fest gelagerten Stellschraube 35 verschoben werden. Eine Wärmedehnungsmöglichkeit
ist durch Belassung eines Spaltes 36 zwischen Kernplattenrand und dem Aufnahmeteil
gegeben.
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Die Befestigung einer Formhälfte zeigen die Ab b.13 und 14. Es kann
sich dabei um eine der bereits genannten Formhälften handeln. Angenommen sei, es
handle sich um die Formhälfte 10. Diese greift mittels eines flauschariigen Ansatzes
37 (vgl. A b b.14) in eine zugeordnete Nut 38 des hier mit 39 bezeichneten Teils
des Maschinengestelles ein. Zur Fixierung der Lage ist im Befestigungsflansch 37
ein Einschnitt 40 angebracht, in den ein im Maschinengestell gelagerter Bolzen
41 eingreift. Der Bolzen ist axial durch eine Sicherungsplatte 42 gesichert, die
auf den Kopf des Bolzens drückt und mittels einer Sicherungsschraube 43 festgehalten
ist.