DE2211952B2 - Vertikale warmkammer-druckgiessmaschine - Google Patents
Vertikale warmkammer-druckgiessmaschineInfo
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Description
Die Hifindung betrifft eine vertikale Warmkammer-Druckgießmaschine
mit zwei relativ zueinander bewegbaren Formhälften, mit einem Greifer zum hinsetzen eines U-förmigen, mit einem Schenkel einzugießenden
Hingießteiles beim Schließen der beiden Formhälften, wobei der andere Schenkel des Hingießteils
eine vorstehende, waagerechte, einer U-Form angepaßte Ilaltekante der eitlen Foirnhällte umgreift,
und mit einem zwischen die sich öffnenden Fonnhälften seitlich einliihi baren Ausweifer für das Gußstück.
Heim 1 lei stellen von Gußstücken durch Einspritzen
der Schmelze in einen Fornihohlrauni verbleibt an jedem
Gußstück ein Anguß. Hr ist erforderlich, um sicherzustellen, daß der Fornihohlrauiii vollständig gefüllt
ist. Der Anguß muß nach dem Lirstarren des Gußstückes von diesem getrennt wc den. Die Hifindung
befaßt sich mit dem Entfernen des Angusses vom fertigen Gußstück und dessen anschließendem Ausweifen.
Hs ist bereits eine Gießmaschine zur Herstellung metallischer Gußstücke bekannt, die mit zwei während
eines Gießvorganges zwecks Ziisammcnfiilming
zweier Formteile relativ zueinander bewegbaren Formplatte!? ausgerüstet ist (US-PS 3256572). Die
Gießmaschine besitzt ferner einen Materialzubringer, der in eine Öffnung in der einen Formplatte derail
einliihi bar ist, daß die Schmelze in einen Kanal in einem der Formteile und von dort in dew Formhohlrauin
/wischen den Forniteilen hineingepreßt werden kann. Die Gießmaschine isi schließlich mit einem gegenüber
derunderen Formplatte in einem Kanal dieser Formplatte
bewegbaren Stößel ausgerüstet, der zum Aus
stoßen des Angusses dm eh den Kanal in einen Foim-
teil hiiuluich dient. Der \om Gußstück getrennte
Anguß wild beim Ausstoßen unmittelbar einem
Schmelztiegel zugeführt. Hei dieser Gießmaschine
handelt es sich um eine Kokillengießmaschine, bei der
der Ausstoß des Gußstückes aus der Gicßfoim mit
einem Anguß und einem quei zur Bewegung.-,! ichhing
des Angusses gelichteten, aus einer Düse zugefühiien
Lultstroins ei folgt. Hs handelt sich um eine Lösung,
ίο die nur für sehr einfache Gußstücke, insbesondere fm
Gußstücke ohne hintei schuhteile Kanten geeignet ist.
Hei der voi genannten lösung sind die beiden
Foiinleile axial gegeneinander bewegbar, wobei das
obere Foiniteil abhebbar ist. Hekannl ist es jedoch auch, bei feststehendem Oberteil das untere Formteil
dem oberen gegenüber bewegbar zu machen (DT-OS
175N377). Diese Lösung stellt somit insoweit eine
Umkehr der eisten Losung dar.
Hekannt sind ferner auch Gießmaschinen, die spejo
/iell zur llei stellung von Radausgleichsgewichten aus
Hleilegierungen bestimmt und der speziellen Form solcher Gußstücke angepaßt sind (US-PS 3 151 367).
Dabei ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Clips vorgesehen, die teilweise in das Gußstück einzugießen
sind und der Anbringung der Ausgleichsgewichte an den auszuwuchtenden Fahrzeugrüderii dienen. Im übrigen
weist diese Maschine die eingangs genannten Gatlungsinei kinale der eifiiulungsgeniäßen Maschine
auf, womit dieser Stand derTechnik der der Erfindung am nächsten kommende Stand der Technik ist, von
dem die hiTindiiiig ausgeht. Diese bekannte Lösung
erscheint schon deswegen ve ι besserungswürdig, weil bei ihr der Formhohlraum von zwei relativ zueinander
bewegbaren Forinteilen und einem dritten Formteil gebildet wird, das ebenfalls, aber senkrecht zur Bewegungsrichtung
der beiden erstgenannten Formteile bewegbar ist. Die Bewegungen dieser drei Formteile
müssen aufeinander abgestimmt sein, was einen erheblichen Aufwand an steuernden Mitteln erfordert.
Darüber hinaus bieten solche Maschinen besondere Schwierigkeiten im Gießbereieh, wenn nämlich die
Schmelze üblicherweise mit einer stationären Düse in den Gießbereieh eingebracht wird. Dabei muß die
Schmelze einerseits heiß gehalten weiden, um eine vorzeitige Erstarrung zu verhindern; andererseits soll
aber möglichst wenig Hitze in den Beieich der Gießform gelangen, um die Schmelze in der Gießform
möglichst schnell erstarren zu lassen. Man könnte zwar diesem Piohlem durch Düsen begegnen, deren
Abstand zur Gießform in an sich bekannter Weise variabel bzw. einstellbar ist; hier/u wäre jedoch eine Genauigkeit
der Bauteile und ihrer Bewegung erforderlich, wie sie bei solchen Maschinen bekannter
Ausführung nicht voi liegen und auch nicht erzielbar sind. Wie das Hntnehmen tier Gußstücke bei dieser
/ulct/t behandelten Gießmaschine, die auch zum Gießen von mit Clips versehenen Radausgleichsgewichten
geeignet ist, im einzelnen zu geschehen hat, ist nicht offenhält, hin einfaches Entnehmen durch Llerausblasen,
wie in der oben zuerst behandelten bekannten Maschine, ist wegen der relativ kompli/icrtcn
I'oiin der Gußstücke nicht möglich.
Aulgabe ilei vorliegenden Liifindung ist es nun,
eine Maschine mit ilen Merkmalen der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die L lerstellung
auch komplizierter Gußstücke, wie sie Radausgleichsgewichte aus einer Bleilegierung, deren Befestigungsclips von U-förmigen Hingießteilen gebildet werden,
darstellen, rationell möglich ist. Dazu geholt insbesondere,daß
dci Anguß in entspiechendci Weise vein
(Ullistück unter Rückfühiung in ilie Schmelze gc-'rennt
wiul und daß das vom Anguß bclieite Gußstück
ebenfalls in entsprechendei Weise aus der Giclimaschine
entfernt wird.
Au Lösung dieser Aufgabe wird -ilindungsgemaß
die Kombination der beiden folgenden Meikinale
viii gesehlagen
a) eine Gießdüse, die in die Öffnung tier unieien in
Foimhülfle lluehtend mit dem Eingicßkanal einfühibai
ist und ein in der oberen Foimhülfle angeordneter,
/um Eingießkanal achsgleiclser Stöliel,
/um Abtiennen und Ausdiiieken des
erstarrten Angusses,
b) ein Stoliann als Ausweifer.
Dabei soll der Stoliann vorzugsweise um einen vertikalen Zapfen schwenkbar sein.
Damit ist eine vertikale Warmkammer-Diuckgießnuischine
offenbart, mit der in rationeller Weise auch komplizierte Chiliteile, insbesondere Gußteile mit
hintersehnittenen Kanten und I lachen, wie sie Radausgleichsgewichte
mit Befestigungsclips im allgemeinen darstellen, hergestellt werden können. Insbesondere
kann das fertige Gußstück leicht aus der I-oim
entnommen werden, indem der die Form zusammen mit der Formsti uktur schließende Stößel bei noch geschlossener
Form durch eine einfache Bewegung den Anguß vom Gußstück trennt und dann bei sich öffnender
Form der Auswerfer das an der oberen Foimluilfte
hängende Gußstück seitlich auswirft. Die nur zwei Formteile machen die Form einfach und lassen
ihre Steuerung einfach werden.
Es ist zwar an sich bekannt, zur Gulistückentnahme
einen mechanischen Auswerfer in der Form eines Stoßarmes zu verwenden (I)T-AS 1 206 55 1), jedoch
handelt es sich hierbei nicht um eine gattungsgemäße Maschine, und für solche Maschinen war diese Lösung
nicht ohne weiteres anwendbar.
Eine bevorzugte Ausführungsforni der Erfindung in Form einer Gießmaschine zum I !erstellen von Ausgleichsgewichten
für die Räder von Straßenmotoil'ahrzeugen
wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen
zeigt
Fig. 1 in schematischer Seitenansicht, teilweise im
Schnitt, die Gießmaschine bei Beginn eines Aibeitstaktes,
Fig. 2 in V'.Mgrößeitem Maßstab einen Teil der Maschine,
Fig. 3 in perspektivischer Ansicht ein mit der Maschine
hergestelltes Ausgleichsgewicht, ,ind
Fig. 4 eine Unteransicht einer oberen Spannplatte und die dazu gehörigen Maschinenteile als Schnitt
entlang der Linie Vl-Vl in Fig. 1.
Die Maschine weist einen Rahmen auf, in dem ein sich in Längsrichtung erstreckender Schmelztiegel untergebracht
ist, dessen oben offenes linde in Fig. 1 mit 1 bezeichnet ist. Der Schmelztiegel enthält eine
geschmolzene Bleilegierung als Gießmateiial, dessen
oberes Niveau mit 2 bezeichnet ist. Die Bleilegierung wird durch einen gasbeheizten Ei hitzer und einen Bimetall-Streifenthermostat
(nicht dargestellt) auf der gewünschten Temperatur gehalten. Die Maschine weist ferner eine Gießdüse 3 auf (Fig. 2), welche die
geschmolzene Bleilegierung in den FOrmhohlraum 4 (Fig. 2) zwischen einer oberen Formhälfte 5 und einer
unteren Formhälfte 6 einbringt. Die Gießdüse 3, die an ihieni oberen Eiule den Auslaß 7 aufweist, ist
/u Beginn des AibciUtaktes der Maschine in das Bleilegieiungsbad
eingetaucht, taucht aber dann an dessen Obeifläche auf und inji/ieit die geschmolzene Blcilegieiung
in den Formhohlraum (Fig. 2), bevor sie zuiti'klälll
und vor dem nächst, η Ai beilstakt wieder in das Bad eintaucht.
Ober dem Auslaß 7 der Düse 3 weist die Maschine
eine feststehende obeie Foimplalte in I'oim eines
oberen Spanntisches 8 auf, und eine bewegliche unteie Foimplallc in Form eines unteien Spanntisches 9.
Diese beiden Spaunlische 8 und 9 nehmen jeweils die obere Formhälftc 5 und die unlere Formhälftc 6 auf,
welche zusammen ilen F'oimho.hlraum 4 definieren,
wenn der unteie Spannlisch 9 gegen den oberen Spanntisch 8 bewegt worden ist. Der unteie Spanntisch
9 weist eine sich nach oben verjüngende Öllnung IO auf. durch welche der Auslaß 7 der Düse 3 bei deren
Abwärtsbewegung aus dem Bleilegierungsbad hindurchtiitt; diese Öffnung 10 stellt in fluchtender
Verbindung mit einem sieh nach oben verjüngenden, kegelstumpfförmigen Kanal 12, der in der unteien
Foimhälfte 6 gebildet ist. Das weitere, unteie Ende
des Kanals 12 öffnet sich zu einem kegelstumpiförmigen Gegenlager 13, in das sich das leicht gewölbte
obere EmIe des Auslasses 7 der Düse 3 am oberen Ende der Abwärtsbewegung einsetzt. Der Kanal 12
in der unteren Formhälfte 6 führt in den Foimhohlrauin
4. der bogenförmig verläuft und von zwei Kreisbögen unterschiedlicher Radien begrenzt ist zwecks
Herstellung des Gewichts 15 mit seiner sich aus der !•'ig. 3 ergebenden Bogenforni.
Durch Synchronisiei ungder Bewegung des unteren
Spanntisches 9 mit der Bewegung der Einlaßdüse 3 wird die geschmolzene Bleilegierung aus dem Auslaß
7 mittels einer nicht dargestellten Zylinder-Kolhen-Kombination
ausgespritzt, tritt nach oben durch den Kanal 12 in der unteren Formhälfte 6 hindurch
und füllt dann den Formhohlruum 4 aus, wobei das überschüssige Material indem Kanal 12 in der unteien
Formhälfte verbleibt und unter Einwirkung von Kühlwasser, welches durch Innenkanäle in jeder Formhälftc
5 bzw. 6 lätifi, nach einigen Sekunden vei festigt.
Nachdem eine bestimmte Menge der geschmolzenen Bleilegierung ni den Hohlraum 4 zwischen ilen
loimhälften 5 und 6 eingespritzt ist, bewegt sich die Einlaßdüsc 3 nach unten, so daß der Düseiiauslaß 7
wieder unter das Niveau 2 der geschmolzenen Bleilegierung in den Voiratsbehälter taucht, so daß die Öffnung
10 freigegeben wird. Der von der überschüssigen, vei festigten Bleilegierung gebildete Anguß wird
von dem Ausgleichsgewicht 15 mit Hilfe eines Stößels 16 entfernt, der sich frei durch eine kreisförmige Öffnung
17 in dem oberen Spanntisch 8 und durch einen mit dieser fluchtenden Kanal 18 in derobeien F'ormhälfte
5 erstreckt, und wobei der Kanal 18, wie in Fig. 4 gezeigt, im wesentlichen einen D-föimigen
Querschnitt hat. Der Stößel 16 bewegt sich aus seiner normalen Ruhestellung (Fig. 2) in der Weise nach
unten, daß das untere Ende 19 des Stößels 16 in den Kanal 12 in der unteren Formhälftc 6 so eintritt, daß
er den Anguß abtrennt, der durch die Öffnung IO im uiilcrcu Spannlisch 9 und von dort in den Schmelztiegel
mit geschmolzener Bleilegierung fällt, wo er aufgeschmolzen wird.
Der Stößel 16 ist im Querschnitt D-Iöimig, so daß
er in den Kanal 18 einpaßt, und die flache Kante 20 des Stößels 16 bewegt sich vertikal in einer Elbene,
die tangential zu dem kleineren Radius der beiden
Radien verläuft, welche das Gewicht 15 umgrenzen, wie dies in der schematischen Darstellung des Stößels
16 in strichpunktierten Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Der Anguß wird somit sauber von dem gegossenen
Ausgleichsgewicht 15 abgetrennt, und zwar in der Mitte des das Gewicht 15 bildenden Bogens. Nach
der Abtrennung lies Angusses verbleibt an dem Ausgleichsgewicht
15 eine charakteristische Oberfläehcnmarkierung 22, die sich aus der Fig. 3 ergibt. Diese
Markierung 22 weist parallel zueinander verlaufende Seitenkanten 23 auf, die in einem Abstand verlaufen,
welcher der Breite der geraden Kante 20 des Stößels 16 entspricht, wobei die Markierung 22 sich über den
größten Teil der Tiefe des inneren Radius des Ausgleichsgewichtes 15 erstreckt und wie glaltpoliert aussieht.
Der Stößel 16 führt für jedes hergestellte Ausgleichsgewicht 15 in schneller Aufeinanderfolge zwei
hin- und hergehende Bewegungen aus, wodurch verhindert wird, daß der abgetrennte Anguß noch an dem
unteren linde 19 des Stößels 16 hängenbleibt. Der Stößel 16 dient gleichzeitig zum Verchlicßen des oberen
lindes des Kanals 18 in der oberen Formhälfte 5, wenn geschmolzene Bleilegierung aus dem Auslaß 7
ausgespritzt wird.
Die Bewegung des Stößels 16 und der unteren Spannplatte 9 wird mittels einer Doppelanordnung
von Kolben und Zylinder 24 bewerkstelligt (Fig. 1). Die beiden Zylinder der Kombination werden mit einer
hydraulischen Druckflüssigkeit beaufschlagt, wobei der gesamte Arbeitsgang der Maschine elektropneumatisch gesteuert wird, und zwar mit Hilfe von
Nocken und Schaltern so, daß die erforderlichen Maschinenfunktionen in der erforderlichen Reihenfolge
durchgeführt werden.
Jedes gegossene Ausgleichsgewicht 15 weist einen Clip 25 auf, der in situ eingegossen wird und dazu
dient, das Ausgleichsgewicht 15 am Rand eines Fahrzeugrades zu befestigen. Die Clips 25 werden unter
Iiinwirkung der Schwerkraft dem Gießbereich zugeführt, iind zwar entlang einer Zuführungsschiene 26
(Fig. 4), an deren unterem linde sich ein abnehmbarer Cliplöffcl 27 befindet (Fig. 1), der synchron mit
der Bewegung des Spanntisches 9 und der übrigen beweglichen Teile der Maschine einzeln Clips 25 an die
Form abgibt. Die Abgabe der Clips 25 durch den Löffel 27 erfolgt in Folge einer Rütteibewegung, die dem
Löffel 27 mittels einer Leerlauffeder 28 und eines Rüttelarmes 29 ei teilt wird. Jeder Clip 25 ist im Qucrschnitt
U-förmig, und der Cliplöffel 27 wird so betätigt, daß ein Flansch eines jeden Clips 25 zwischen
die beiden Formhälften 5 und 6 eingeführt wird, weiiii
diese zusammengefahren werden, wobei der andere Flansch auf einem lippenförmigen Vorsprung an dei
ίο obere:! Formhälfle 5 liegt und von einem Stiilzvoispnuig
30 an dei oberen Foimhälfte 5 gehalten
wird.
Nachdem der Stößel 16 seine beiden Abwärtsbewegungen
ausgeführt hat und der Anguß abgetrennt worden ist, bewegt sich dei untere Spanntisch 9 naeli
unten, sodaß die beiden Formhälften 5 und 6 getrennt werden; alsdann ergreift ein Stoßarm 32 (Fig. 1 und
4) das eine linde des Gewichts 15, wirft es aus den Formhälften aus und stößt es in eine Abgaberutscht
ao 33. Daraufhin wiederholt sich der Arbeitsgang dei
Maschine. Der Arm 32 ist schwenkbar um einen senkrechten Zapfen A gelagert, und er wird in zeitliche!
Übereinstimmung mit dem Spanntisch 9 und den: Materialzubi inger 3 von einer Kolben-Zylinder-
a5 Kombination 34 betätigt, welche den Arm 32 so bewegt,
daß erzwischen den offenen Formhälften 5 um
6 hindurehtritt und das Gewicht 15 aus der oberer Formhälf te 5 entfernt, wo es von dem ("lip 25 gehalter
worden ist. Das Arbeitsende 35 des Arms 32 ist se geformt, daß es mit dem linde des Ausgleichsgewicht}
15 übereinstimmt, so daß das Gewicht 15 nicht beschädigt wird.
Hin kompletter Arbeitstakt der Maschine benötigt etwa 4 Sekunden, und es sei darauf hingewiesen, dal:
die Anordnung des Stößels 16 nicht nur sauber gegossene
Ausgleichsgewichte liefert, die keinen AnguL aufweisen, sondern daß durch die Anordnung des Stö
ßels die Wärmeverlustc so gering wie möglich sind weil der Anguß immer noch sehr heiß ist, wenn dei
in das üießmaterialbad zurückfällt, wobei der Angul:
nur 10"-LS" C kalter ist als das Bad. Dieses Verfall
1 en ist wesentlich vorteilhafter als alle diejenigen Ver
fahren, bei denen der Anguß völlig auskühlt, bevoi er wieder aufgeschmolzen wird, wie dies bisher dei
F'all wai.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vertikale Waimkammer-Driickgicßma-
schiiie mit zwei relativ zueinander bewegbaren
Foimhälflcu, mil einem Greifer /um Hinsetzen
eines U-fönnigcii, mit einem Schenkel einzugießenden
hingießteils beim Schließen der beiden !•'ormhälften, wobei der andere Schenkel des Hingießteils
eine voistehende, waagerechte, seiner U-Form angepaßte Ilaltekante der einen Forinhälfle
umgreift, und mit einem /wischen die sich öffnenden !''ormhälften seillich eint ühi baren Auswerfer
für das Gußstück, gekennzeichnet d u r c h
a) eine Gießdüse (3), die in die Öffnung der unteren
Formhülfte (6) (Lichtend mit dem Hingießkanal
(12) cinfühibar ist, und einen in der oberen Formhälftc (5) angeordneten,
zum Eiiigieükanal (12) achügleicfien Stößel
(16) zum Abtrennen und Ausdrücken des erstarrten Angusses (14),
b) einen Stoßaim (32) aus Auswerfer.
2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßarm (32) um
einen vertikalen Zapfen (/I) schwenkbar ist.
3. Verwendung der Druckgießmaschine nach Anspruch 2 zum Gießen eines Radausgleichsgewichtes
aus einer Bleilegierung, dessen Bel'estigungsclip von dem U-Iörmigen Hingießteil gebililet
ist.
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