DE1758822B1

DE1758822B1 - Kokillengiessmaschine

Info

Publication number: DE1758822B1
Application number: DE19681758822
Authority: DE
Inventors: Willi Dehnhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-08-14
Filing date: 1968-08-14
Publication date: 1971-01-28
Also published as: FR2015611A1; US3670803A; GB1235774A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokillengieß- am freien Ende des vorstehenden Arms bietet dem maschine, bei der die Kokille maschinell geöffnet und Gießer einen völlig ungehinderten Zugang zur Kokille, geschlossen sowie getaucht wird. ohne daß er mit dem Gießlöffel über Maschinenteile

In vielen Anwendungsfällen, bei denen Kokillen- hinweg in das Innere der Maschine hineinreichen guß und Druckguß als technisch gleichwertig anzu- 5 muß. Der Bauaufwand ist durch die Bewirkung der sehen sind, würde also dem Kokillenguß wegen der Formschließbewegung mittels einer für beide Kokilniedrigeren Investitionskosten der Vorzug zu geben lenhälften gemeinsamen Vorrichtung gegenüber besein, wenn nicht die zahlreichen, bisher häufig noch kannten Vorrichtungen bedeutend verringert, von Hand ausgeführten, Erfahrung und Geschick ver- Die Schließ- und Haltevorrichtung umfaßt in einem

langenden Arbeitsgänge die Fertigungsleistung ver- io bevorzugten Ausführungsbeispiel in Richtung des ringera und somit die wirtschaftlichen Vorteile des Auslegerarms nach vorn V-förmig auseinander-Kokillengießverfahrens teilweise wieder aufheben strebende Führungen, an denen Aufspannbacken für würden. Es sind dies das Zusammenfügen der Kokil- die Kokillenhälften geführt sind und bei einer Bewelenhälften, das zügige, spritzerfreie Eingießen des gung in Richtung des Auslegerarms einander genähert flüssigen Metalls, das Aufrichten der geneigten Kokille 15 oder voneinander entfernt werden, während des Eingießens, das Trennen der Kokillen- Die Führungen können dabei als Schwalben-

hälften und Entfernen des Gußstücks, das Tauchen Schwanzführungen ausgebildet sein, und Schlichten der aufgeheizten Kokille und gegebe- Beim Verschieben der Aufspannbacken in den

nenfalls das Einlegen von Kernen vor dem erneuten Führungen sind mitbetätigte Vorrichtungen zum Zie-Zusamrnenfügen. 20 hen von Kernen oder Auswerfern vorgesehen.

Es sind nun zunächst Kokillengießmaschinen ent- Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schließwickelt worden, bei denen nur die Kokillenhälften und Haltevorrichtung für die Kokille um eine längs ^ automatisch geöffnet und geschlossen werden. Es des Auslegerarms sich erstreckende Achse drehbar % werden Maschinen mit waagerechter und senkrechter ist. Auf diese Weise kann die Maschine die Form-Formschließbewegung unterschieden. Das öffnen und 25 schließbewegung waagerecht und senkrecht ausfüh-Schließen geschieht in der Regel durch Hydraulik- ren, wobei die senkrechte Formschließbewegung das zylinder, wobei oft, wie beim Druckguß, die eine Arbeiten mit eingelegten Kernen erleichtert oder Kokillenhälfte ortsfest montiert und die andere auf- überhaupt erst möglich macht, und zugefahren wird. Bei diesen Maschinen kann die Insbesondere kann die Schließ- und Haltevorrich-

Kokille vor dem Eingießen nicht gekippt und wäh- 30 tung für die Kokille an einem Rohrkörper angeordnet rend des Eingießens wieder aufgerichtet werden. sein, der in dem Auslegerarm um die Längsachse Auch können die Kokillen hierbei nicht ohne weiteres drehbar gelagert ist.

nach jedem Abguß getaucht und geschlichtet werden. Für die Neigbewegung beim Eingießen kann der

Für Messing- und Kupferkokilienguß, bei dem Rohrkörper an seinem vorderen Ende eine Gabel trabeide Kokillenhälften nach jedem Abguß in ein 35 gen und die Schließ- und Haltevorrichtung um in der Schlichtbad zu tauchen sind, werden oft Maschinen Nähe der Führungen für die Kokillenhälften vormit waagerechter Formschließbewegung benutzt. So gesehene Achszapfen in dieser Gabel gegenüber dem ist z. B. eine Maschine bekannt, bei der auf gegen- Rohrkörper bzw. dem Auslegerarm neigbar sein, überliegenden Seiten eines Troges, der ein Kühl- und Natürlich ergibt sich auch beim Neigen des gesam-

Schlichtebad enthält, zwei im wesentlichen gleiche 40 ten Auslegerarms eine Neigbewegung der Kokille, Vorrichtungen vorgesehen sind, die die Aufspann- doch müßte der Gießer dann mit dem Gießlöffel backen der Kokillen aufnehmen, diese hydraulisch einem großen Weg der Einfüllöffnung folgen. Durch waagerecht gegeneinanderfahren und die Kokillen- die Anordnung der zweiten Neigachse in der Nähe hälften durch Neigen in den Trog eintauchen der die Kokillenhälften enthaltenden Führungen ver- ä können. 45 ringert sich die durch die notwendige Neigung der

Diese Ausführungsform ist konstruktiv sehr auf- Kokille bedingte Lageänderung der Kokilleneinfüllwendig. Das Einlegen von Kernen ist umständlich Öffnung erheblich.

und meist nur mit Zusatzeinrichtungen möglich. Be- Zweckmäßig sind hydraulische Vorrichtungen zum

sonders nachteilig wirkt sich im praktischen Gieß- Neigen des Auslegerarms in dem Ständer und der betrieb jedoch aus, daß die Kokille zu weit in die 50 Schließ- und Haltevorrichtung in dem Rohrkörper Maschine eingebaut ist. Der Gießer hat keinen un- vorgesehen.

verstellten Zugang zu ihr, so daß eine gleichmäßige Für manche Legierungen und Formen kann es not-

Entleerung des Gießlöffels für ihn sehr erschwert ist wendig sein, eine Vibrationsvorrichtung vorzusehen, und die Gefahr von Gießfehlern durch nicht zügiges, mittels deren die Kokille in der Schließ- und Haltespritzendes Einfüllen gegeben ist. 55 vorrichtung während des Eingießens einer Vibration Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer ein- ausgesetzt wird, wobei diese Vibrationsvorrichtung fachen wirtschaftlich herstellbaren Gießmaschine für und die hydraulischen Vorrichtungen zum Neigen der Kokillenguß, die die wesentlichen Arbeitsläufe auto- Schließ- und Haltevorrichtung wirkungsverbunden matisch ausführt und bei der die Kokille für den Gie- sein können.

ßer beim Eingießen frei zugänglich ist. 60 Zum Tauchen und Schlichten der Kokillenhälften

Nach der Erfindung umfaßt die Kokillengieß- nach dem Guß kann unterhalb des Auslegerarms ein

maschine einen säulenartigen Ständer, an dem ein frei Tauchbad angeordnet sein, in das die Kokillenhälften

vorkragender Auslegerarm um eine waagerechte in der Schließ- und Haltevorrichtung durch Neigen Achse neigbar angebracht ist, der an seinem vorderen des Auslegerarms eingetaucht werden können.

Ende eine Schließ- und Haltevorrichtung für die 65 In einer weitergehend automatisierten Ausfüh-Kokille trägt, die die Kokillenhälften gegeneinander rungsform der Erfindung kann am Auslegerarm eine

führt und voneinander entfernt. Einfüllvorrichtung vorgesehen sein, die flüssiges Me-

Die Anbringung der Schließ- und Haltevorrichtung tall aus einem Schmelzofen in die Eingußöffnung der

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in der Schließ- und Haltevorrichtung befindlichen werden dabei gleichzeitig bewegt und geradlinig ein-

Kokille einbringen kann. ander genähert. Nach dem Schließen kann die Kokille

Dabei umfaßt die Einfüllvorrichtung in einer zweck- gefüllt werden. Beim Ausfahren der Kolbenstange 15 mäßigen Ausführung einen am Ende einer am Aus- werden die Kokillenhälften voneinander entfernt und legerarm befestigten, zu diesem parallelen, in dessen 5 kann das Gußstück aus der Kokille entnommen wer-Längsrichtung ausfahrbar sowie um ihre Achse dreh- den. Zweckmäßig werden im Zuge der Öffnungsbaren Stange sitzenden Gießlöffel. bewegung, was in der Zeichnung im einzelnen nicht

Die Anlage wird vorteilhaft so ausgestaltet, daß der dargestellt ist, Kerne gezogen und Auswerfer mit-

Ständer um eine senkrechte Achse schwenkbar ist betätigt.

und durch Neigen des Auslegerarms in der einen 10 An einem Lagerauge 17 an dem der Kokille ab-

Schwenkstellung der Gießlöffel in den Schmelzofen gewandten Ende des hydraulischen Zylinders 16 ist,

und in der anderen Schwenkstellung die Schließ- und wie besonders aus F i g. 4 zu ersehen ist, ein weiterer

Haltevorrichtung mit der Kokille in das Tauchbad hydraulischer Zylinder 18 angelenkt, dessen anderes

eingeführt werden können. Ende im Innern des Rohrkörpers 6 bei 19 festgelegt

Auf diese Weise kann die Maschine sehr dicht an 15 ist. Sowohl der Rohrkörper 6 in der Drehstellung, in

dem Schmelzofen aufgestellt werden, so daß der Weg, der die Einfüllöffnung 20 der Kokille 13, 13' nach

den das flüssige Metall in der offenen Einfüllvorrich- oben weist, als auch der Auslegerarm 5 an seiner

tung, dem Luftsauerstoff ausgesetzt, zurücklegen Oberseite weisen Ausnehmungen 21 auf, durch die

muß, auf das geringstmögliche Maß begrenzt ist. Das beim Betätigen des hydraulischen Zylinders 18 das

sogleich anschließende Verschwenken in das Tauch- ao Ende des Zylinders 16 nach oben heraustreten kann,

bad ergibt ein sehr zügiges Arbeiten. so daß die gesamte Schließ- und Haltevorrichtung 10

Nachdem die Bewegungsabläufe beim Kokillen- in der Gabel 9 vor dem Einfüllen des flüssigen

gießen auf die vorstehend angegebene Weise mecha- Metalls nach unten neigen läßt. Durch Neigen des

nisiert sind, empfiehlt es sich, insbesondere bei der Auslegerarms 5, d. h., durch Betätigen des hydrau-

Ausführungsform mit selbsttätiger Formfüllung, alle 25 lischen Zylinders 25 können die Kokillenhälften 13,

Vorgänge einer Programmsteuerung zu unterwerfen. 13' nach dem Entfernen des erstarrten Gußstücks bei

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Er- ausgefahrenen Aufspannbacken 12,12' in ein Tauch-

findung dar. bad 26 eingetaucht werden, das unterhalb des Aus-

F i g. 1 ist eine Seitenansicht der Kokillengieß- legerarms angeordnet ist.

maschine; 30 In Fig. 8 ist eine weitergehend automatisierte

F i g. 2 ist eine Draufsicht und Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der

F i g. 3 eine Ansicht von links gemäß F i g. 1; die gesamte Kokillengießmaschine um eine senkrechte

F i g. 4 ist eine Seitenansicht, auf der das Aufrich- Achse 27 drehbar und das Tauchbad 26 gesondert

ten der Kokille während des Eingießens hervorgeht; aufgestellt ist. Mit 28 ist ein Schmelzofen bezeichnet,

F i g. 5 ist eine entsprechende Seitenansicht beim 35 aus dem durch eine öffnung 29 flüssiges Metall 30

Tauchen der Kokille; entnommen werden kann. Dieser Vorgang wird von

Fig.6 ist eine Seitenansicht, bei der die Schließ- der in Fig. 8 dargestellten Kokillengießmaschine

und Haltevorrichtung so gedreht ist, daß die Teilungs- ebenfalls selbsttätig ausgeführt. An der Schließ- und

ebene der Kokille etwa waagerecht liegt und Kerne Haltevorrichtung 10 ist ein Befestigungsflansch 31

eingelegt werden können; 40 vorgesehen, der einen hydraulischen Zylinder 32

F i g. 7 ist eine Ansicht von links gemäß Fi g. 6; trägt, der etwa in Richtung der Achse des Ausleger-

F i g. 8 zeigt eine Seitenansicht einer durch eine arms 5 ausgerichtet ist. An der verlängerten Kolben-Einfüllvorrichtung vervollständigten, um eine senk- stange 33 dieses Zylinders sitzt ein Gießlöffel 34, der rechte Achse zwischen Schmelzofen und Tauchbad beim Vorschieben der Kolbenstange 33 in die verschwenkbaren Gießmaschine. 45 Schmelze 30 taucht, beim Zurückziehen vor die Ein-

Die Gießmaschine umfaßt eine Bodenplatte 1 und füllöffnung 20 der Kokille gebracht wird und beim einen Ständer 2 mit Lageraugen 3, in denen an waage- Aufrichten des Auslegerarms 5 seinen Inhalt in die rechten Achszapfen 4 der Auslegerarm 5 neigbar ge- Einfüllöffnung 20 abgibt. Die Kolbenstange 33 kann lagert ist. Das Neigen erfolgt durch einen bei 23 an zur vollständigen Entleerung des Gießlöffels 34, wie dem Auslegerarm 5 und bei 24 an der Bodenplatte 1 50 durch 34' angedeutet, gedreht werden. Nach dem angelenkten hydraulischen Zylinder 25. In dem Aus- Füllen der Kokille erfolgt das Schwenken um die legerarm 5 ist ein Rohrkörper 6 über einen Motor 7 Achse 27 bis in eine Stellung, in der ein Tauchen der und einen Zahnradtrieb 8 drehbar. Der Rohrkörper 6 geöffneten Kokillenhälften in das Tauchbad 26 vorträgt an seinem vorderen Ende eine Gabel 9, in der genonmmen werden kann.

eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Schließ- und 55 Alle vorstehend beschriebenen Bewegungsvorgänge

Haltevorrichtung für die Kokille 13, 13' um eine wie Neigen, Schwenken, Drehen werden automatisch

Achse 22 neigbar aufgehängt ist. nach einem bestimmten Programm gesteuert, dessen

Die Schließ- und Haltevorrichtung 10 besitzt eine Ausbildung sich nach dem bestimmten Einzelfall

V-förmige Schwalbenschwanzführung 11, 11', in der richtet. Der Arbeitsablauf ist dann nicht mehr vom

die Aufspannbacken 12, 12' für die Kokillenhälften 60 Gießer zu bestimmen. Bei der Maschine nach F i g. 8,

13, 13' verschiebbar sind. Diese Aufspannbacken die auch das Füllen der Form selbsttätig durchführt,

sind über Gelenkglieder 14,14' mit der Kolbenstange ergibt sich somit ein fast vollautomatischer Arbeits-

15 eines hydraulischen Zylinders 16 verbunden. Beim ablauf.

Einziehen der Kolbenstange 15 werden die Auf spann- Die Arbeitsweise der Maschine nach den F i g. 1

backen 12,12' mit den Kokillenhälften aus der in den 65 bis 5 bei einem Guß ohne Kerne ist die folgende: Die

F i g. 1 und 2 gestrichelt dargestellten öffnungs- geschlichtete und gekühlte Kokille 13,13' wird in die

stellung in die in ausgezogenen Linien dargestellte geschlossene Stellung gebracht, die in F i g. 2 mit aus-

Schließstellung zurückgezogen. Die Kokillenhälften gezogenen Linien dargestellt ist, und die Schließ-und

Haltevorrichtung 10 leicht nach vorn geneigt, wie in Fig. 4 durch ausgezogene Linien angegeben. Während des Eingießens von flüssigem Metall wird die Schließ- und Haltevorrichtung 10 stetig in die in F i g. 4 gestrichelt angedeutete, im wesentlichen horizontale Lage aufgerichtet, indem das Ende des Zylinders 16 in den Rohrkörper 6 zurückgezogen wird. Auf diese Weise ergibt sich ein einwandfreier, spritzerfreier Guß, wobei die Einfüllöffnung 20 der Kokille ihre Lage wegen der Nähe der Neigachse nur um ein Geringes verändert und dem Gießer das Folgen und das zügige und gleichmäßige Einfüllen leicht gemacht wird. Nach Beendigung des Gusses werden die Kokillenhälften nach F i g. 2 vorgeschoben, wobei das inzwischen erstarrte Gußstück ausgeworfen wird. Dann neigt sich der Auslegerarm 5 nach F i g. 5 in das Tauchbad 26, worin die Kokille gekühlt und gleichzeitig neu geschlichtet wird. Nach dem Aufrichten des Arms S, dem Schließen der Kokille und dem Neigen der Schließ- und Haltevorrichtung 10 ist die Maschine erneut gießbereit.

Sollte es erforderlich sein, Sandkerne oder sonstige Eingußteile in die Kokille einzubringen, so wird die Schließ- und Haltevorrichtung 10 vor dem Schließen der Form, wie in den F i g. 6 und 7 dargestellt, um etwa 90° gedreht, damit die Teilungsebene der Kokille in die Horizontale kommt und die eingelegten Teile nicht herausfallen.

Bei der Gießmaschine nach F i g. 8 richtet sich der Auslegerarm 5, nachdem der Gießlöffel 34 in die Schmelze 30 eingetaucht ist und anschließend vor die Einfüllöffnung 20 gebracht worden ist, auf, wobei das flüssige Metall in die Kokille einläuft. Die in dem Gießlöffel verbleibenden Rückstände, die mehr oder weniger oxydiert und abgekühlt sind und jedenfalls den nächsten Guß verderben würden, werden durch Kippen des Gießlöffels in die Stellung 34' ausgeleert. Obwohl die zum Gießen erforderliche Neigbewegung sich bei der Maschine nach F i g. 8 beim Aufrichten des Auslegerarms 5 von selbst einstellt, besitzt auch diese Maschine den Zylinder 18 zum Neigen der Schließ- und Haltevorrichtung 10, damit bedarfsweise auch ein Einfüllen von Hand möglich und die Maschine für alle Betriebsweisen eingerichtet ist. Nach dem Füllen der Kokille schwenkt die Maschine um die Achse 27 und taucht und schlichtet die Kokille 13,13' in dem Tauchbad 26 in der üblichen Weise.

Claims

Patentansprüche:

1. Kokillengießmaschine, bei der die Kokille maschinell geöffnet und geschlossen sowie getaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen säulenartigen Ständer (2) umfaßt, an dem ein frei vorkragender Auslegerarm (5) um eine waagerechte Achse neigbar angebracht ist, der an seinem vorderen Ende eine Schließ- und Haltevorrichtung (10) für die Kokille (13, 13') trägt, die die Kokillenhälften (13) bzw. (13') gegeneinander führt und voneinander entfernt.

2. Kokillengießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließ- und Haltevorrichtung (10) in Achsrichtung des Auslegerarms (5) V-förmig auseinanderstrebende Führungen umfaßt, an denen Aufspannbacken (12, __ 12') für die Kokillenhälften (13,13') geführt sind ^T ^ und bei einer Bewegung in Achsrichtung des -«| Auslegerarms (5) einander genähert oder voneinander entfernt werden.

3. Kokillengießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (11, 11') der Aufspannbacken (12, 12') schwalbenschwanzartig ausgebildet sind.

4. Kokillengießmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorschieben der Aufspannbacken (12, 12') in den Führungen (11, 11') mitbetätigte Vorrichtungen zum Ziehen von Kernen oder Auswerfern vorgesehen sind.

5. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließ- und Haltevorrichtung (10) für die Kokille um eine in Längsrichtung des Auslegerarms gelegene Achse drehbar ist.

6. Kokillengießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließ- und Haltevorrichtung für die Kokille an einem Rohrkörper (6) angeordnet ist, der in dem Auslegerarm um die Längsachse drehbar gelagert ist.

7. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (6) an seinem vorderen Ende eine Gabel (9) trägt und die Schließ- und Haltevorrichtung (10) um in der Nähe der Führungen (11, 11') für die Kokillenhälften (13,13') vorgesehene Achszapfen (22) in der Gabel (9) gegenüber dem Rohrkörper (6) bzw. dem Auslegerarm (5) neigbar ist.

8. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulische Vorrichtungen zum Neigen des Auslegerarms (5) in dem Ständer (2) und der Schließ- und Haltevorrichtung (10) in dem Rohrkörper (6) vorgesehen sind.

9. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vibrationsvorrichtung vorgesehen ist, mittels deren die Kokille (13, 13') in der Schließ- und Haltevorrichtung (10) während des Eingießens einer Vibration ausgesetzt werden kann.

10. Kokillengießmaschine nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung und die hydraulische Vorrichtung zum Bewegen der Schließ- und Haltevorrichtung (10) wirkungsverbunden sind.

11. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Auslegerarms (5) ein Tauchbad angeordnet ist, in das die Kokillenhälften (13, 13') in der Schließ- und Haltevorrichtung (10) durch Neigen des Auslegerarms (5) eingetaucht werden können.

12. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auslegerarm (5) eine Einfüllvorrichtung vorgesehen ist, die flüssiges Metall (30) aus einem Schmelzofen (28) in die Eingießöffnung (20) der in der Schließ- und Haltevorrichtung befindlichen Kokille einbringen kann.

13. Kokillengießmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllvorrichtung einen am Ende einer an dem Auslegerarm (5) befestigten, zu diesem parallelen, in dessen Längsrichtung ausfahrbaren sowie um ihre Achse drehbaren Stange (33) sitzenden Gießlöffel umfaßt.

14. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (2) um eine senkrechte Achse (27) so schwenkbar ist, daß durch Neigen des Auslegerarms (5) in der einen Schwenkstellung der Gießlöffel (34) in den Schmelzofen (28) und in der anderen Schwenkstellung die Schließ- und Halte-

vorrichtung (10) für die Kokille in das Tauchbad eingeführt werden können.

15. Kokillengießmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Programmsteuervomchtung zum Steuern der Bewegungen der Kokillengießmaschine vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

009585/211