DE19935595A1 - Mehrachsige Druckgußmaschine mit Schwenkachse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgußmaschine (1) zum Herstellen von Gußstücken (4), insbesondere keramischen Grünlingen, mit zumindest einer Halteeinrichtung (15) zum lösbaren Halten zumindest einer mehrteiligen Gießform (5), zumindest einer Preßeinrichtung (15) zum Einspannen der in der zumindest einen Halteeinrichtung (15) gehaltenen Gießform (5) und einem Entnahmezugang zum Entnehmen von Gußstücken (4) an der Vorderseite der Druckgußmaschine (1). Der Entnahmezugang dient auch als Austauschzugang zum Austauschen der Gießformen (5). DOLLAR A Zur Vermeidung des erforderlichen Abbaus von Entnahmeeinrichtungen (2) wird vorgeschlagen, einen separaten Austauschzugang (15, 21) zum Austauschen der Gießform (5) an einer Seite außer der Entnahmeseite, insbesondere an der Rückseite, der Druckgußmaschine (1) bereitzustellen. Dadurch können Stillstandzeiten beim Austausch der Gießformen (4) deutlich verkürzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrachsige Druckgußmaschine für keramische Artikel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Anlage mit mehreren dieser Druckgußmaschinen bzw. ein Verfahren zum Betreiben dieser.

Druckgußmaschinen zur Herstellung keramischer Artikel weisen eine oder mehrere Gießformen auf. Um die Gießformen zum Ausbilden und Entnehmen eines Grünlings öffnen und schließen zu können, bestehen diese wiederum aus zwei oder mehr Formteilen, die in Bezug zueinander bewegbar sind. Je aufwendiger der zu gießende Gegenstand ist, desto mehr Formteile sind erforderlich. Die Formteile bestehen zumeist aus porösem Kunststoff.

Zum Herstellen eines Grünlings wird die Gießform in die Druckgußmaschine eingesetzt und durch allseitige Druckbeaufschlagung unter Einsatz einer komplexen Presse eingespannt. Problematisch ist dabei, daß der Druck bei diesem Einspannen der Formteile im Leerzustand einerseits nicht zu hoch sein darf, um eine Beschädigung oder frühzeitige Alterung der Formteile zu vermeiden. Andererseits muß ein ausreichend hoher Spanndruck anliegen, um dem Innendruck des anschließend eingepreßten Schlicker standhalten zu können.

Nach einer Gießzeit, die von vielen Parametern wie der gewünschten Dicke des von der Forminnenwandung aus wachsenden Grünlings, dessen Form und Größe etc. abhängt, wird die Form von restlichem Schlicker entleert und geöffnet. Der lederharte Grünling wird mit einer Entnahmeeinrichtung entnommen und in der Regel zum Trocknen auf ein Transportband gestellt.

Insbesondere bei der Herstellung von komplex aufgebauten Keramikartikeln, wie z. B. Toilettenschüsseln mit Gießformen aus in der Regel vier Formteilen oder fünf Formteilen im Fall von Wandhänger-Toilettenschüsseln, die rückseitig an einer Wand aufhängbar sind, oder mit aufwendigem Design an der Rückseite der Toiletten, ist auch der bauliche Aufwand bei der eigentlichen Presse groß. Auf der Rückseite der Druckgußmaschinen befindet sich daher insbesondere im Fall einer fünfachsigen Druckgußmaschine zum Einspannen des fünften Formenteils eine zusätzliche, baulich komplex gestaltete Preßvorrichtung. Eine rückseitige Preßvorrichtung dient insbesondere bei fünfteiligen Formen zum Aufbau der erforderlichen Vorspannung der Gießform.

Wegen dieses Aufbaus der Druckgußmaschinen ist der Zugang für z. B. einen Stapler zum Austausch der Gießform von hinten her versperrt. Nur von der Vorderseite aus ist der Zugang möglich. Dies aber wiederum nur nach dem zeitaufwendigen Abbau von ausgerichteten Teilen der vorderseitigen Transport- und/oder Entnahmeeinrichtungen. Dadurch werden die Stillstandzeiten beim Austausch von Gießformen weiter verlängert.

Zur Erhöhung der Produktivität werden in einer Maschinenhalle oftmals mehrere Druckgußmaschinen seitlich nebeneinander aufgestellt. Quer vor deren Vorderseite ist ein Transportband zum Abtransport der Grünlinge angeordnet. Zwischen den Druckgußmaschinen und dem Transportband befinden sich die Entnahmeeinrichtungen. Derartige Anlagen sind in der DE 197 45 232 C1 und der DE 197 25 107 C1 beschrieben. Die einzelnen Druckgußmaschinen einer solchen Anlage sind im wesentlichen eigenständige Module, die nicht notwendig gleichzeitig den gleichen Artikel herstellen müssen. Zwar wird auf die Möglichkeit der Zyklusverkürzung während des laufenden Betriebs eingegangen, nicht aber während des Formenaustauschs. Zudem besteht bei diesen bekannten Anlagen das Problem der wegen der teilweise gemeinsam verwendeten Entnahmeeinrichtungen vorderseitig besonders schlechten Zugänglichkeit. Dadurch wird der Aufwand beim Ermöglichen des vorderseitigen Zugangs für einen Formenaustausch noch größer und zeitaufwendiger.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Druckgußmaschine vorzuschlagen, bei der insbesondere die Stillstandzeiten verkürzt werden. Vorteilhafterweise soll dabei auch die Vorspannung der Gießform verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Druckgußmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Austausch von Gießformen bei einer solchen Druckgußmaschine gemäß Anspruch 9 bzw. eine Anlage mit einer Vielzahl solcher Druckgußmaschinen gemäß Anspruch 12 gelöst.

Durch den separaten Austauschzugang zum Wechsel einer Gießform kann der Austausch besonders einfach und schnell vorgenommen werden. Die erforderlichen Stillstandzeiten verkürzen sich. Im regulären Betrieb kann die Produktion schneller wieder aufgenommen werden. Probegießphasen mit häufigen Austauschvorgängen von Gießformen können schneller beendet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.

Insbesondere der rückseitige Zugang ermöglicht ein zügiges Austauschen von Gießformen mittels z. B. Gabelstaplern und den Einsatz mehrerer dicht nebeneinander stehender Druckgußmaschinen in einer Anlage, dies zudem ohne Abbau von an der Vorderseite installierten Transport- und/oder Entnahmeeinrichtungen.

Insbesondere konische Zentrierungsbolzen ermöglichen eine einfache und schnelle Ausrichtung wieder angesetzter Wandungen bzw. Halte- und/oder Preßeinrichtungen und gleichen dabei bei einem verschwenkbaren Austauschzugang Verschleißwirkungen von der Schwenkachse, insbesondere von Scharnieren aus.

Der Einsatz von Spanneinrichtungen zum Vorspannen der Gießform über einen einstellbaren Spannweg, der insbesondere bei einem solchen Aufbau einer Druckgußmaschine besonders einfach realisierbar ist, vermeidet eine zu hohe Druckbelastung der Gießform. Dadurch können die Lebensdauer und damit die Stückzahlen der produzierbaren Gußstücke deutlich erhöht werden. Zudem werden Kosten für die Beschaffung von Gießformen eingespart.

Ein besonders schnelles Einspannen der Gießform ist mit bajonettartigen Verschlüssen mit integrierten einstellbaren Anschlägen möglich.

Derartige Spannwegeinstellungen mit eigenständiger erfinderischer Bedeutung können auch beim Festlegen von anderen, insbesondere quer zur Austauschseite anzuordnenden bzw. einzuspannenden Formteilen bereitgestellt werden.

Die Wegschwenkbarkeit oder Verschiebbarkeit der rückseitigen Preß- und Halteeinrichtung ermöglicht eine besonders gute Zugänglichkeit. Der Zeit- und personalintensive Ab- oder Umbau von vorderseitigen Grünling-Entnahmeeinrichtungen entfällt gänzlich.

Im Fall von Gießformen mit z. B. fünf Formteilen, bei denen ein Formteil kein eigenes gegenüberliegendes Formteil- Gegenstück hat, ist eine besonders zügige Montage bzw. Demontage der Gießform durch das einfache Einkoppeln des fünften Formteils zwischen benachbarte Formteile möglich, wenn diese bzw. deren Halteeinrichtungen miteinander verspannt werden und das hier fünfte Formteil bzw. dessen Halteeinrichtung zwischen sich einspannen.

Bei Anlagen mit mehreren nebeneinander aufgebauten Druckgußmaschinen ist es insbesondere auch möglich, die benachbarten Druckgußmaschinen während des Austauschs der Gießform an einer Druckgußmaschine weiter zu betreiben.

Zudem können die Entnahmeeinrichtungen und die Fließbänder zum Entnehmen und Abtransportieren der lederharten Grünlinge dichter an der Entnahmeseite der Druckgußmaschinen angeordnet werden, was wiederum einen Raumgewinn in einer Maschinenhalle bedeutet.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Druckgußmaschine mit vorderseitiger Entnahmeeinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Druckgußmaschine der Fig. 1 in Betriebs- und in Austauschsstellung in Draufsicht und

Fig. 3 eine Anlage mit drei Druckgußmaschinen in Draufsicht, wobei bei der mittleren Druckgußmaschine der Austausch der Gießform angedeutet ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind vorderseitig einer Druckgußmaschine 1 eine automatische Entnahmeeinrichtung 2 und ein Transportband 3 zum Entnehmen und Abtransportieren hergestellter Grünlinge angeordnet. Die Entnahmeeinrichtung 2 ist neben einer Grundstellung mit strichpunktierten Linien in einer Entnahmestellung 2A, in der sie zur Grünlingentnahme in die Druckgußmaschine eingefahren ist, und in einer Absetzstellung 2B zum Absetzen eines Grünlings 4 (in Fig. 3) auf dem Transportband 3 dargestellt.

Die Druckgußmaschine 1 umfaßt, wie in den Figuren vereinfacht skizziert ist, zum Einspannen einer Druckgießform 5 insbesondere je eine obere und untere Preß- und Halteeinrichtung 11 bzw. 12, zwei seitliche Preß- und Halteeinrichtungen 13 bzw. 14 sowie eine rückseitige Preß- und Halteeinrichtung 15. Dabei können die Bewegungen der gegenüberliegenden Preß- und Halteeinrichtungen 11 und 12 bzw. 13 und 14 vorteilhafterweise derart synchronisiert gelagert und untereinander mittels z. B. Scheren- oder Zahngestängen gekoppelt sein, daß die Einspannung der Gießform 5 zentral in der Druckgußmaschine und allseitig gleichmäßig druckbeaufschlagt erfolgt.

Die Druckgießform 5 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf Formteilen, einem oberen Formteil 16, einem unteren Formteil 17, zwei seitlichen Formteilen 18 sowie einem rückseitigen Formteil 20. Die Formteile sind auswechselbar an den entsprechenden Preß- und Halteeinrichtungen 11-15 gelagert.

Zur Ermöglichung des einfachen Zugangs zum Austausch der Gießform 5 bzw. von deren einzelnen Formteilen 16-20 ist die rückseitige Preß- und Halteeinrichtung 15, die auch als fünfte Achse bezeichnet wird, am Pressenrahmen 21 der Druckgußmaschine um eine Schwenkachse 22 schwenkbar gelagert. Fig. 2 stellt die Druckgußmaschine 1 zusätzlich zur Betriebsstellung auch mit aufgeschwenkter rückseitiger Preß- und Halteeinrichtung 15 dar.

Zum Verschwenken der rückseitigen Preß- und Halteeinrichtung 15 dient ein vorzugsweise hydraulisch angetriebener Zylindermechanismus 23. Zur Ausrichtung der rückseitigen Preß- und Halteeinrichtung 15 zur Längsachse der Druckgußmaschine 1 dient ein sich insbesondere verjüngender Zentrierbolzen 24. In der geschlossenen Betriebsstellung wird die rückseitige Preß- und Halteeinrichtung 15 in einer einfachen Ausführungsform mittels einer Verschraubung 25 am Pressenrahmen 21 lösbar befestigt.

Das Vorspannen der Formteile durch das Heranfahren und Fixieren der rückseitigen Preß- und Halteeinrichtung 15 erfolgt vorzugsweise mittels eines besonders bevorzugten Verriegelungs- und/oder Rastmechanismus 25. Bei diesem sind Anschläge an Schraub- oder Arretierbolzen einstellbar gelagert, wodurch nur ein maximal zulässiges Schließen und damit Einspannen möglich ist. Die Anschläge sind zur Verstellbarkeit des zulässigen Vorspannwegs vorzugsweise hülsenförmig über die Schraub- oder Arretierbolzen geschoben und daran je nach Ausführungsform in bestimmten oder beliebigen Stellungen festlegbar. Besonders bevorzugt wird ein bajonettartiger Aufbau der ineinander eingreifenden Elemente des Verriegelungs- und/oder Rastmechanismus, also hier der Anschläge mit z. B. elliptischem Außenumfang und der entsprechenden Gegenelemente mit z. B. elliptischen Durchführungsöffnungen.

Ein solcher Einspannmechanismus mit eigenständiger erfinderischer Bedeutung kann auch zum Einspannen der übrigen Formteile mit insbesondere den dann jeweils gegenüberliegenden, korrespondierenden Formteilen bzw. jeweils der entsprechenden Halteeinrichtungen der Formteile eingesetzt werden.

Zum Austauschen einer Gießform werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt. Zuerst werden die Preß- und Halteeinrichtungen der einzelnen Formteile bzw. deren Fixierungseinrichtungen 26 vom Pressenrahmen 21 gelöst. Danach wird die rückseitige Preß- und Halteeinrichtung 15 mit Hilfe des hydraulischen Zylindermechanismus 23 um die Schwenkachse 22 verschwenkt, so daß der Innenraum der Druckgußmaschine 1 von der entsprechenden Seite, insbesondere der Rückseite zugänglich ist. Im nächsten Schritt erfolgt der eigentliche Austausch der Gießform 5 bzw. der Formteile 16- 20. Nach dem Einsetzen der neuen Gießform 5 wird die Preß- und Halteeinrichtung 15 an den Pressenrahmen 21 in die Betriebsstellung zurückgeschwenkt. Dort wird die Preß- und Halteeinrichtung 15 mittels des Zentrierbolzens 24 genau positioniert, bevor sie am Pressenrahmen 21 fixiert wird. Dazu dient der Verriegelungs- und Rastmechanismus 25 oder auch einfach nur eine Verschraubung 25. Schließlich erfolgt das Fixieren der einzelnen Formenteile 16-20 an den Preßplatten der entsprechenden Preß- und Halteeinrichtungen 11-15.

Alternativ kann das rückseitige Formteil 20 bzw. dessen Halteeinrichtung 15 auch direkt zwischen zwei in der zusammengesetzten Gußform 5 dazu seitliche Formteile 16, 17; 18 bzw. deren Halteeinrichtungen 11, 12; 13, 14 eingesetzt und durch deren Zusammenspannen festgelegt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Anlage mit mehreren eigenständig betriebenen Druckgußmaschinen 1 befinden sich die äußeren Druckgußmaschinen 1 im Gießbetrieb. Bei der mittleren Druckgußmaschine 1 ist die rückseitige Preß- und Halteeinrichtung 15 vom Pressenrahmen 21 weggeschwenkt und ein Stapler 30 fährt gerade mit einer neuen Gießform 5 von hinten her an die geöffnete Druckgußmaschine 1 heran. Insbesondere der Austausch mit Hilfe von Gabelstaplern 30, für deren Einsatz besonders viel freier Zugangsraum beansprucht wird, ermöglicht beim Austausch von Gießformen 5 eine weitere Zeitersparnis.

Die von den Druckgußmaschinen 1 entnommenen Grünlinge 4 werden von einem ersten Transportband 3 auf eine Transportstrecke umgelagert, wo sie weiter trocknen, bevor sie letztendlich bei einem Putzplatz von der Transportstrecke genommen und zum Trockner transportiert werden. Insbesondere ist bei einer solchen Anlage eine Fortsetzung des Betriebs der weiteren Stationen bzw. Druckgußmaschinen möglich, wenn bei einer von diesen die Gießform gegen eine neue oder gegen eine für andere Artikel auszutauschen ist.

Bei alternativen Ausführungsformen kann anstelle des Schwenkmechanismus z. B. auch ein Verschiebemechanismus bereitgestellt werden. Das Verschieben der entsprechenden Preß- und Halteeinrichtung 15 erfolgt nach deren Lösen vom Pressenrahmen 21 aufwärts bzw. abwärts oder seitlich hin und her. Eingeschlossen sind auch Ausführungsformen, bei denen die entsprechende Preß- und Halteeinrichtung 15 ganz abnehmbar ist, beispielsweise auf einer Schienenführung oder mittels einer kranartigen Aufhängung an den Pressenrahmen 21 heranführbar und davon wegführbar ist.

Alternativ kann auch eine andere Seite der Druckgußmaschine mit einem derartigen Schwenk- oder Verschiebemechanismus ausgestaltet sein, wobei auch die Oberseite z. B. im Falle eines Zugangs per Kran ausdrücklich eingeschlossen ist.

Claims (12)

1. Druckgußmaschine (1) zum Herstellen von Gußstücken (4), insbesondere keramischen Grünlingen mit

• - zumindest einer Halteeinrichtung (11-15) zum lösbaren Halten zumindest einer mehrteiligen Gießform (5),
• - zumindest einer Preßeinrichtung (11-15) zum Einspannen der in der zumindest einen Halteeinrichtung (11- 15) gehaltenen Gießform (5) und
• - einem Entnahmezugang zum Entnehmen von Gußstücken (4) dadurch gekennzeichnet,
• - daß ein Austauschzugang (15, 21, 22) an einer Seite außer der Entnahmeseite insbesondere zum Austauschen der Gießform (5) angeordnet ist.

2. Druckgußmaschine nach Anspruch 1, bei der der Austauschzugang (15, 21, 22) gegenüber der Entnahmeseite angeordnet ist.

3. Druckgußmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Austauschzugang (15, 21, 22) durch eine Wandung der Druckgußmaschine (1) oder durch Halte- und/oder Preßeinrichtungen (11-15) gebildet ist, die an die restliche Druckgußmaschine (1), insbesondere einen Pressenrahmen (21) ansetzbar und davon abnehmbar sind.

4. Druckgußmaschine nach Anspruch 3, bei der die Wandung der Druckgußmaschine (1) oder die Halte- und/oder Preßeinrichtungen (11-15) mittels einer Zentrierungseinrichtung, insbesondere einem sich verjüngenden Zentrierungsbolzen (24) an der Druckgußmaschine (1) ausrichtbar ausgebildet sind.

5. Druckgußmaschine zum Herstellen von Gußstücken (4), insbesondere nach einem vorhergehenden Anspruch, mit zumindest einer Halteeinrichtung (11-15) zum lösbaren Halten zumindest einer mehrteiligen Gießform (5) und mit zumindest einer Spanneinrichtung (11-15, 25) zum Vorspannen zumindest eines der in einer der Halteeinrichtungen (11-15) gehaltenen Formteile (16-20) der Gießform (5) dadurch gekennzeichnet, die Spanneinrichtung (11-15, 25) das zumindest eine Formteil (20) und/oder zusammenwirkende Formteile (11, 12; 13, 14) bzw. deren Halteeinrichtungen (11-15) mittels festlegbar voreinstellbarer Spannwege an entsprechenden Gegenstücken vorspannt, insbesondere verstellbare Anschläge aufweist.

6. Druckgußmaschine nach Anspruch 5, bei der ein Formteil (20) ohne Gegenstück oder dessen Halteeinrichtung (15) zwischen zwei seitlichen Formteilen (16, 17; 18, 19) bzw. deren Halteeinrichtungen (11, 12; 13, 14) arretiert wird.

7. Druckgußmaschine nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Spanneinrichtung (25) zumindest einen Schraub- und/oder Bajonettverschluß an den Halte- und/oder Preßeinrichtungen (11; 13; 15) sowie an gegenüberliegenden Gegenelementen (12; 14) oder an der Druckgußmaschine (1), insbesondere einem Pressenrahmen (21) davon, aufweist.

8. Druckgußmaschine nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der der Austauschzugang (15, 21, 22) durch einen Verschiebe- oder Schwenkmechanismus, insbesondere eine verschiebbare oder verschwenkbare Wandung der Druckgußmaschine (1) oder verschiebbare oder verschwenkbare Halte- und/oder Preßeinrichtungen (11-15) ausgebildet ist.

9. Verfahren zum Austauschen von einer Gießform (5) und/oder von deren Einzelteilen (16-20) bei einer Druckgußmaschine (1) nach insbesondere einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:

• - zumindest teilweises Lösen der Zugangswandung der Druckgußmaschine (1) und/oder Preß- und Halteeinrichtungen (11-15) daran von der Druckgußmaschine (1), insbesondere von deren Pressenrahmen (21), an einer Seite außer der Entnahmeseite für Gußstücke (4),
• - Öffnen eines Austauschzugangs zum Austauschen einer Gießform (5), insbesondere durch Verschwenken der zumindest teilweise gelösten Einrichtungen,
• - Austauschen der Gießform (5) bzw. von Formteilen (16- 20) von dieser,
• - Schließen und Fixieren des Austauschzugangs.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Schließens und Fixierens der Austauschöffnung zum voreinstellbaren Vorspannen der Gießform (5) das Anspannen der Zugangswandung der Druckgußmaschine (1) und/oder der Preß- und Halteeinrichtungen (11-15) daran an der Druckgußmaschine (1), insbesondere an deren Pressenrahmen (21) mit voreinstellbarem Spannweg aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem beim Einsetzen der Formteile (16-20) der Gießform (5) ein Formteil (20), das kein eigenen Gegenstück hat, insbesondere keine eigenständige Gegenform hat, bzw. dessen Halteeinrichtung (15) zwischen dazu seitlichen Formteilen (16, 17; 18, 19) bzw. deren Halteeinrichtungen (11, 12; 13, 14) festgelegt wird.

12. Anlage mit einer Vielzahl von Druckgußmaschinen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.