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Druckgießvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgießvorrichtung
zum Gießen von Erzeugnissen in für flüssigkeiten durch rissigen Gießformen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, frisch gegossene bzw. sogenannte
"grüne" keramische Erzeugnisse dadurch herzustellen, daß man eine BuSschwemmung
aus keramischem Eaterial in eine geschlossene poröse Form unter einem ausreichenden
Druck einspritzt, der wahrend einer Zeitspanne aufrechterhalten wird, die genügt,
um die Flüssigkeit der Aufschwminmung oder suspension und im wesentlichen die gesamte
beim Schrumpfen der Auischwemmung aus dieser austretende Xlüssigkeit durch das poröse
Material der Form hindurch zu entfernen, so daß beim Entnehmen des Erzeugnisses
aus der Form nachträglich im wesentlichen keine Schrumpfung des Erzeugnisses mehr
eintritt. Bei einer bekannten Vorrichtung zum Purchführen dieses bereits vorgeschlagenen
Verfahrens wird die Form in zwei eilen hergestellt, d.h. diese umfaßt ein Innenteil
und ein Außenteil. Bei dem normalerweise angewendeten Verfahren, bei dem die Gießform
mit einer nicht
unter Druck stehenden AuSschwemmung gefüllt wird,
wird das Außenteil der Form unter dem Innenteil auf einer waagerechten Stützfläche
angeordnet. Nachdem die beiden Teile der geschlossenen Form in dieser Weise angeordnet
worden sind, und wenn die Aufachwemmung dem Hohlraum der Form unter hohem Druck
zugeführt wird, werden die beiden Teile der Form durch einen in senkrechter Richtung
wirkenden hydraulischen Stößel zusammengehalten, der nach unten einen Druck auf
das Innenteil der Form ausübt. Dieser Stößel dient auch dazu, das Inaenteil der
Form aus dem AuBenbil herauszuziehen, damit das gegossene Erzeugnis nach der Beendigung
des Gießvorgangs aus der Form entfernt werden kann. Bei Entwicklungsarbeiten an
Vorrichtungen zum Durchführen eines solchen Gießverfahrens, bei dem die Aufæchwemmung
einem hohen Druck ausgesetzt wird, hat es sich gemäß der Erfindung gezeigt, daß
eine mit senkrechter Bewegung arbeitende Vorrichtung, die es ermöglicht, mit den
erforderlichen hohen Drücken zu arbeiten, wie es zum Herstellen von Erzeugnissen
bestimmter Art erforderlich ist, eine so große Bauhöhe erreichen würde, daß sie
sich in den niedrigen Fabrikräumen nicht aufstellen läßt, wie sie bis jetzt in der
keramischen Industrie gebräuchlich sind, Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung
der Gedanke zugrunde, von den bis jetzt üblichen Gießverfahren abzuweichen und eine
Druckgießvorrichtung zu schaffen, bei der mit einem inneren Formteil und einem äußeren
Formteil gearbeitet wird, und bei der diese Formteile in waagerechter Richtung voneinander
getrennt werden können. Beim Ausarbeiten einer entsprechenden Eonstruktion hat es
sich gemäß der Erfindung außerdem als besonders vorteilhaft erwiesen, eine Anordnung
vorzusehen, die es ermöglicht, das fertige, noch nicht gebrannte Erzeugnis der Vorrichtung
mit Hilfe einer Anordnung zu entnehmen, bei der eines der Formteile rehbar bzw.
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Schwenkbar gelagert ist, so daß dieses Bauteil aer Form in eine Stellung
gedreht werden kann, bei er das frisch gegossene Erzeugnis ungehindert aus dem Formteil
herausfallen
kann, um z.B. von einer unter der Vorrichtung angeordneten
Fördereinrichtung aufgenommen zu werden.
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Zur Erfüllung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe sieht die Erfindung
eine Druckgießvorrichtung vor, die eine erste Tragkonstruktion zum Unterstützen
eines ersten Teils ein r porösen Form umfaßt, ferner eine zweite Tragkonstruktion
zum Unterstützen eines zweiten Teils der porösen Form sowie Betätigungsmittel, die
mit mindestens einer der beiden'Pragkonstruktionen gekuppelt sindund zur Wirkung
gebracht werden können, um eine im wesentlichen waagerechte Relativbewegung zwischen
der ersten und der zweiten Tragkonstruktion, die das erste bzw. das zwei Bauteil
der Form tragen, hervorzurufen, um die poröse Borm zu schließen, so daß ein Druckgießvorgang
durchgeführt werden kann, bzw um die Form nach dem Abschluß des GibBvorgangs zu
öffnen; hierbei umfaßt die erste Tragkonstruktion ein Bormunterstütsungsteil, das
mit einem Tragglied drehbar verbunden ist, so daß das an dem Formunterstützungsteil
befestigte erste Bauteil der Gießform um einen Winkel von etwa 900 gegenüber dem
Tragglied geschwenkt werden kann, sobald die Form nach dem Abschluß des Gießvorgangs
geöffnet worin ist, und zwar auf eine solche Weise, daß das gegossene Erzeugnis
ungehindert aus dem ersten Teil der porösen Form herausfallen kann.
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Es ist möglich, eine erfindungsgemäße mit hohem Druck arbeitende
Vorrichtung zum Gießen einer AuSschwemgung aus keramischem Material so auszubilden,
daß ihre Bauhöhe nicht m groß wird, unddaß das frisch gegossene Erzeugnis leicht
automatisch ausgeworfen und an eine Fördereinrichtung unterhalb einem der beiden
Teile der Form abgegeben werdenkann, woraufhin die Vorrichtung ihr nächstes Arbeitsspiel
ausführt.
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Die Erfindung und vorteilhafte Ein&elheiten der Er-Erfindung
werden im folgenden an E nd schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht den größten Teil einer erfindungsgemäßen
Hochdruckgießvorrichtung, die geeignet ist, Spüllrästen mit massiven Wänden für
Wasserklosetts zu gießen.
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Fig. 2 zeigt in einer etwas vergrößerten, teilweise weggebrochen
und teilweise als Schnitt gezeichneten S itenansicht eine andere Stellung bestimmter
Weile der Vorrichtung nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt in einem kleineren Maßstab im Grundriß die erfindungsgemäße
Vorrichtung, bei der die erwähnten Weile ebenfalls die in Fig. 2 gezeigte Stellung
einnehmen.
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Fig. 4 ist ein in einem größeren Maßstab gezeichneter axialer Schnitt
durch einen der Teile einer in Verbindung nit der Vorrichtung verwendeten Gießform.
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Die Vorrichtung stützt sich an einer Grundplatte 1 ab, an deren Oberseite
zwei parallele Stirnwände oder Platten 2 und 3 befestigt sind, welche sich in der
Querrichtng über die Grundplatte hinweg erstrecken, Die senkrecht d Platten 2 und
3 unterstützen die ihnen benachbarten Enden von vier parallelen, waagerecht angeordnetenFührungssäulen
4, Auf den Säulen 4 ist eine Stahlplatte 5 verschiebbar gelagert, die parallel zu
den Stirnplatten 2 und 3 angeordnet und mit einer Kolbenstange 6 eines liegenden
hydraulischen Stößels 7 verbunden ist, welcher durch die Stirnplatte 3 ortsfest
un-' terstützt wird.
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Die Stirnplatte 2 trägt zwei Lagerböcke 8, die sich von dieser Platte
aus nach hinten bzw. gemäß Fig. 1 nach links erstrecken, und in die Lagerzapfen
49 eingreifen, durch
welche ein hydraulischer Stößel 10 so unterstützt
wird, daß er gemäß Fig. 3 um eine waagerechte Achse 11 geschwenkt werden kann.
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Die Vorderseite der Stirnplatte 2, d.h. gemäß Fig. 1 die rechte Seite,
trägt eine Formunterstützungsplatte 12.
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Diese Unterstützungsplatte 12 ist an ihrem unteren Rand mit der Stirnplatte
2 drehbar verbunden, so daß sie um eine waagerechte Achse um einen Winkel von etwa
90° aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die in Fig. 2 wiedergegebene Stellung
geschwenkt werden kann. An den beiden Enden der am unteren RGad der Foriiiiinterstützungsplatte
12 angeordneten Lagermittel sind gemäß Fig. 1 zwei drehbare Anschlüsse 16 bekannter
Art vorgesehen, die es ermöglichen, zwei Xeitungen 13 für Luft bzw. Wasser, von
denen eine in Fig. 2 erkennbar ist, über die Stirnwand 2 mit einem Kanal 14 zu verbinden,
der gemäß Fig. 2 in der Platte 12 ausgebildet ist und sich längs der waagerechten
Drehachse dieser Platte erstreckt. Längs des Kanals 14 sind in seitlichen Abständen
mehrere Düsen 15 verteilt, von denen in Fig. 2 nur eine zu erkennen ist, über welche
der Kanal 15 zugänglich ist.
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Die Rückseite der Formtragplatte 12 ist mit zwei Lagerböckeh 17 versehen,
die durch einen Lagerbolsen mit der Kolbenstange 18 des schwenkbaren hydraulischen
Stößels 10 verbunden sind. Gemäß Fig. 2 weist die Stirnplatte 2 eine Offaung 19
auf, eo daß sich die Lagerböcke 17 und die Eolbenstange 18 ungehindert durch die
Stirnplatte 2 erstrecken können, wie es in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet
ist.
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Unter einer in der Grundplatte 1 ausgebildeten Auswurföffnung 72
ist eine in Fig. 2 insgesamt mit 19 bezeichnete Entnahmeeinrichtung angeordnet.
Diese Einrichtung umfaßt eine das gegossene Erzeugnis aufnehmende B ugruppe, die
gehoben
und gesenkt werden kann, und die mit mindestens einer Steuerwalze
20 versehen ist, welche unter Federspannung steht, so daß ein nicht dargestellter
Mikroschalter, auf den im folgenden nahereingegangen wird, automatisch betätigt
werden kann, Die Entnahziieeinrichtung 19 ist einer Fördereinrichtung 24 (Fig. 3)
zugeordnet, so daß die gegossenen Erzeugnisse der Gießvorrichtung entnommen werden
können.
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Um die Vorrichtung betriebsbereit zu machen, wird ein Formgehäusekasten
21 aus Metall durch Schrauben mit der Vorderseite der Formtragplatte 12 in der in
Fig. 1 gezeigten Weise verbunden. Der Gehäusekasten 21 enthält gemäß Fig. 2 ein
poröses, fdr Elü3ßiUkeiten durchlässiges äußeres Formteil 22 bekannter Art aus einer
Sand-Harz-Masse, und der Kasten ist nahe seinen Rändern mit einer Anzahl von Düsen
23 versehen, so daß ein Flud in den Raum zwischen dem Formteil 22 und der Außenseite
des Gehäusekastens 21 eingeleitet werden kann. Dann werden nicht dargestellte Fludabgabelei
tungen zwischen den Bussen 22 und £en Dosen 15 angeschlossen, um das Außenteil der
Form mit den Luft- und Wasserleitungen 13 (Fig. 2) zu verbinden. Die Innenform des
Außenteils 22 der Gießform entspricht natürlich im wesentlichen der gewünschten
Außenform des herzustellenden Klosettspülkastens.
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Ferner wird gemäß Fig. 1 mit der Vorderseite, d.h.
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der linken Seite der bewegbaren Platte 5 mittels Schraben eine innere
Formbaugruppe 25 verbunden, Weitere konstruktive Einzelheiten der inneren Formbaugruppe
25 sind aus Fig. 4 zu ersehen. Die Baugruppe 25 umfaßt ala den eigentlichen inneren
Formteil einen porösen, für Flüssigkeiten durchlässigen, aus einer ßand-Rarz-Masse
bestehenden Körper 26, dessen Außenform der gewünschten Innenform des mit Hilfe
der Vorrichtung zu gießenden Klosettspülkastens entspricht.
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Der Körper 26 ist seinerseits auf bekannte Weise auf einer kastenähnlichen
Metallkonstruktion 27 gegossen worden, die
Öffnungen 28 aufweist,
damit ein fluid zwischen dem porösen Körper 26 und dem Inneren der kastenähnlichen
Xonstruktion 27 strömen kann. Ein ufschwemmungszuführungsrohr 30 erstreckt sich
in axialer Richtung durch die Baugruppe 25, und die Baugruppe umfaßt eine Grundplatte
29, mittels welcher die Baugruppe an der'beweglichen Platte 5 befestigt werden kann.
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Wenn die Baugruppe 25 an der beweglichen Platte 5 angebracht worden
ist, wird eine nicht dargestellte flexible Aufschwemnnngszuführungsleitung über
die Rückseite der beveglichen Platte 5 mit dem hinteren EXae des Rohrs 30 verbunden.
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Diese Verbindung ist in den Zeichnungen nicht eigens dargestellt,
da eine solche srerbindung von Jedem Fachmann ohne weiteres vorgesehen werden kann.
Entsprechend wird eine ebenfalls nicht dargestellte Luft- und Wasserleitung über
die bewegliche Platte 5 mit dem Innenraum der kastenähnlichen Eonstruktion 27 verbunden.
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Das Arbeitsspiel derVorrichtung wird durch eine nicht dargestellte,
automatisch arbeitende Anordnung von elektrischen Relais und Zeitgebern gesteuert.
Auf die Konstruktion dieser Steuereinrichtung xird hier nicht naher eingegangen,
da eine solche Einrichtung ohne Schwierigkeit von jedem Fachmann geschaffen werden
kann, der sich mit er erforderlichen weiter unten beschriebenen Wirkungsweise vertraut
gemacht hat, Sn Beginn des Arbeitsspiels der Vorrichtung wird die Platte 5 mit Hilfe
des Stößels 7 waagerecht vorgeschoben, so daß der innere Formteil 26 in den äußeren
Formteil 22 eingefillirt und die Form unter einem Einspanndruck von etwa 70 Tonnen
fest geschlossen wird. Ein ähnlicher Susgleichsdruck, der dazu dient, eine mögliche
Durchbiegung der Platte 12 im Bereich der oeffnung 19 zu verringern, kann mit Hilfe
des Stößels 10 auf die Rückseite der Platte 12 aufgebracht
werden.
Sobald die Form in der beschrieben Weise geschlossen worden ist, wird ein nicht
dargestelltes Aufschwemmungszuführungsventil so betätigt, daß eine SuSschwemmung,
die der Arbeitsstelle über eine Versorgungsleitung z.B. unter einem Druck im Bereich
von etwa 2,8 atü bis 5,6 atü zugeführt wird, über das Rohr 30 in den der Form des
herzustellenden Spülkastens entsprechenden Hohlraum zwischen dem Innenteil und dem
Außenteil der Form einströmen kann. Sobald die Hohlform mit der Aufschwemmunggefüllt
worden ist, wird der Druck der Auf schwemmung erhöht, z.B. mit Hilfe einer Druckverstärkungsvorrichtung,
wie sie in der britischen Patentanmeldung 41 411/69 beschrieben ist, und die es
ermöglicht, die Aufschwemmung einem Druck von etwa 35 atü auszusetzen. Dieser hohe
Druck der Aufschwemmung wird während einer vorbestimmten Zeitspanne aufrechterhalten,
die genügt, um zu gewährleisten, daß sowohl das in der Suspension enthaltene Wasser
als auch das beim Schrumpfen des keramischen Materials anfallende Wasser aus der
Hohlform in die aus der Sand-Harz-Masse bestehenden Teile der Form übertritt. Das
Herausdrücken des Wassers während dieser Zeitspanne macht es gewöhnlich erforderlich,
über das Rohr 30 eine zusätzliche Aufschwemmungsmenge von etwa 0,5 bis 1,0 lzr zuzuführen.
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Während der genannten Zeitspanne wird außerdem ein Unterdruck von
etwa 0,85 at über die Leitungen 13 (Fig. 2) und die Düsen 23 auf die Außenseite
des äußeren Formteils sowie auf den Innenraum der kastenähnlichen Konstruktion 27
innerhalb des inneren Formteils 26 aufgebracht. Dieser Unterdruck trägt dazu bei,
Wasser über die Luft- und Wasserleitungen abzuziehen, mittels welcher der Unterdruck
aufgebracht wird, und~gemäB-der Erfindung wird insbesondere angenommen daß dieser
Unterdruck dazu beiträgt, zu gewährleisten, daß das Wasser it: einem hinreichenden
Ausmaß aus'den porösen Form teilen 11heräusgespült'1 wird. DieZeitspanne, während
welcher der hohe-Druck der Aufschwemmung aufrechterhalten wird, beträgt etwa3 min,
während der verbleibende Teil des Arbeit
spiels etwa 2 min in Anspruch
nimmt.
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Am Ende der Zeitspanne, während welcher der hohe Druck aufrechterhalten
wird, wird ein nicht dargestelltes Ablaßventil auf die Dauer von etwa 1,5 sec geöffnet,
um den Druck in den Aufschweimnungszuführungsleitungen dadurch zu senken, daß man
eine kleine Menge an überschüssiger Aufschwemmung entweichen läßt. Das weiter oben
erwähnte Aufschweiiimungszuführungsventil wird geschlossen, ein etwa durch den Stößel
10 aufgebrachter Gegendruck wird beseitigt, und während die Wirkung des Unterdrucks
auf den AuBenteil der Form aufrechterhalten wird, wird der auf den Innenteil der
Form wirkende Unterdruck durch einen Uberdruck ersetzt; zu diesem Zweck wird flift
unter einem Druck im Bereich von etwa 5,6 bis 7 atü dem Innenraum der kastenähnlichen
Konstruktion 27 zugeführt, um einen Teil der Feuchtigkeit zur Oberfläche des Innenteils
26 der Form zurückzublasen und so zum Trennen des Innenteils der Form von den Innenflächen
des gegossenen Erzeugnissea beizutragen. Der Stößel 7 zieht mit Hilfe seiner Eolbenstange
6 die bewegliche Platte 5 nach hinten, um die Form dadurch zu öffnen, daß der Innenteil
der Form aus dem Außenteil herausgezogen wird, wobei das gegossene Erzeugnis im
Außenteil der Form verbleibt.
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Dann wird der hydraulische Stößel 10 betätigt, so daß seine Eolbenßtange
18 bewirkt, daß die Platte 12 nach vorn um 90° gedreht wird, damit der Innenteil
22 der Form die in Fig. 2 gezeigte Lage einnimmt; die Entnahmeeinrichtung 19 ist
vorher betätigt worden, um die Auinahmebaugruppe so weit zu heben, Kaß sich diese
Baugruppe nur noch in einem kleinen Abstand von z.B. etwa 25 mm vom unteren Rand
des Innenteils 22 der Form befindet. Hierauf wird der über die Leitungen 13 auf
den Außenteil 22 der Form aufgebrachte Unterdruck durch einen Luftdruck von etwa
1,4 atü ersetzt, um zum Brennen des Erzeugnisses vom Außenteil der Form beizutragen;
der Druck von etwa 1,4 atü wird gewählt, da ein
höherer Druck bewirken
könnte, daß der Basisteil des gegossene nen Erzeugnisses einfällt. Somitfällt das
gegossene Erzeugnis 31 aus dem Außenteil der Form auf die Aufnahmebaugruppe der
Entnahmeeinrichtung. Die Wirkung des Gewichtes des gegossenen Erzeugnisses auf die
unter Federspannung stehende Rolle 22 bewirkt dann, daß der weiter oben erwähnte
Mikroschalter betätigt wird, um das Absenken der das gegossene Erzeugnis tragenden
Aufnahmebaugruppe einzuleiten, woraufhin das Erzeugnis so weit gesenkt wird, daß
es eine Lage unterhalb der Unterseite der Grundplatte 1 einnimmt. Nunmehr wird dar
gegossene Erzeugnis in seitlicher Richtung aus der Vorrichtung herausgeführt und
gemäß Fig. 3 an die Fördereinrichtung 24 abgegeben.
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Nunmehr wird der Stößel 10 erneut betätigt, um die Platte 12 mit
dem Außenteil der Form wiederin die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückzuführen,
woraufhin das beächriebene Arbeitsspiel beliebig oft wiederholt werden kann; die
frisch geformten Erzeugnisse werden durch die Fördereinrichtung 24 weiteren Stationen
zugeführt, wo die ArbeitsSchritte durchgeführt werden, die zum Herstellen der fert
gen püIkästen erforderlich sind.
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Der Forugehäusekasten 21, der den Innenteil 22 der Form enthält,
kann als mit einem Druckausgleich arbeitender Tasten ausgebildet sein, wie es in
der britischen Patent an meldung 41 413/69 beschrieben ist.
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Es sei bemerkt, daß man eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch so
ausbilden kann, daß sie es ermöglicht, hohle Gußteile, z.B. Wasserklosettschüssela,
herzustellen; in diesem Ball wird beim Ablauf des Arbeitsspiels dafür gesorgt, daß
die überschüssige Aufschwemmung auf bekannte Weise von dem gegossenen Erzeugnis
ablaufen kann.
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In der Praxis wird es gewöhn2lch vorgezogen, eine flache Tragplatte
oder ein Brett zu verwenden, das auf der Aufnahmebaugruppe der Entnahmee inrichtung
19 angeordnet ist. In diesem F 11 wird das frisch gegossene Erzeugnis auf der Tragplatte
abgelegt, die dann zusammen mit dem Erzeugnis der Fördereinrichtung 24 zugeführt
wird. Dann wird eine andere Tragplatte zum Aufnehmen des nächsten frisch gegossene
Erzeugnisses auf der Aufnahmebaugruppe angeordnet. Diese Tragplatte ist in den Zeichnungen
der Deutlichkeit halber nicht dargestellt.
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Aisprüche: