DE2420828A1 - Einrichtung zum schwerkraftgiessen von metallgegenstaenden, insbesondere aus leichtmetallegierungen - Google Patents

Description

Nürnberg,αβη_Λ 26. April 1974

FoAeT.A. Fabbrica Apparecchi di sollevamento e Trasporto ed Affini S.p.A., Turin (Italien)

Einrichtung zum Schwerkraftgießen von Metallgegenständen, insbesondere aus Leichtmetalllegierungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Gießen von Metallgegenständen, insbesondere aus Leichtmetallegierungen, beispielsweise Aluminiumlegierungen, in der geschmolzenes Metall durch Schwerkraft in eine öffnenbare Schalenform eingegeben wird_o Ein Anwendungsgebiet dieser Einrichtung ist die Herstellung von Kolben für Verbrennungskraftmaschine^

Schwerkraftgießeinrichtungen werden in einer besonderen Reihenfolge betätigt, die sich aus den für das Gießverfahren erforderlichen Schritten ergibt« Diese Reihenfolge ist folgende: öffnen der Form, Eingießen des geschmolzenen Metalls <, Kühlen des Gußstückes in der Form, Öffnen der Form, Entnahme des Gußstückes« Je nach der Art und Form

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der zu gießenden Stücke kann die eben erläuterte Grundfolge der Arbeitsgänge durch Hinzufügen anderer Schritte geändert werden, beispielsweise Einsetzen eines Kernes in die Form vor dem Gießen, Neigung der Form während des Gießvorganges, so daß das geschmolzene Metall in alle Teile der Form fließt, und Ausziehen des Kernes aus dem fertigen Gußstück. Bei bekannten Einrichtungen wird das geschmolzene Metall von Hand durch eine Gießpfanne oder eine andere geeignete Gießeinrichtung eingegossen_β Alle Schritte in der beschriebenen Reihenfolge bedürfen der Überwachung und Steuerung durch einen Bedienungsmann, mit Ausnahme der Kühlstufe, die in der Praxis die längste Stufe isto Das bedeutet einen beträchtlichen Verlust an Zeit für den Bedienungsmann _o

Das ist ein Nachteil, der zu einer geringen Produktionsmenge und zu einer ungenügenden Ausnutzung der zur Verfugung stehenden Arbeitskraft führt; er kann bis zu einem gewissen Grade durch eine Drehtischeinrichtung überwunden werden, bei der zwei oder mehrere Gießsysteme mit den zugeordneten Steuerungen und Nebeneinrichtungen auf einem drehbaren Tisch aufgebaut sind₀ Der Drehtisch wird zu einer intermetierenden Drehung veranlaßt, wobei jedesmal ein oder mehrere Systeme gegenüber dem Betätigungsmann angehalten werden, so daß er das geschmolzene Metall in

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die Form eingießen kann_Q Jedoch sind diese Drehtische sehr verwickelt, schwer und teuer, da sie alle erforderlichen Steuerungen und Zusatzeinrichtungen enthaltene Diese bleiben für die gesamte Zeit unwirksam, während ein Gußstück in der Form gekühlt wird, und machen gleichzeitig die gesamte Struktur kompliziert und schwierig für ein schrittweises Vorrücken_o

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Gießeinrichtung zu schaffen, welche die erläuterten Nachteile nicht aufweisto Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung mit einer Drehtischanordnung, bei der der ganze Gießvorgang in einer einzigen Station durchgeführt werden kann und alle Einrichtungen für das öffnen und Schließen der einzelnen Formen in einer einzigen Station gruppiert sind, die im Abstand von der Gießstation um den Drehtisch angeordnet ist, so daß der Drehtisch nur die Einrichtungen trägt, die erforderlich sind, um die Formen während des Gieß- und Kühlschrittes des Gießvorganges geschlossen zu halten«, Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, in der Gießstation eine einzige Neigungsvorrichtung für alle Formen vorzusehen f die nacheinander vorbeilaufen«

Gemäß der Erfindung enthält die Einrichtung für Schwer

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kraftgießen von metallenen Werkstücken;

a) Einen Tisch, der um eine im wesentlichen senkrechte Achse drehbar ist und eine Mehrzahl von Formeinheiten trägt, die im gleichen Winkelabstand mit einem vorgegebenen Radius um den Drehtisch herum angeordnet sind, wobei jede Form zwei Formschalen enthält, die in eine geschlossene Stellung, in der sie die Form bilden und aus dieser weg bewegbar sind, die eine Öffnung aufweist, durch welche Metall in die Form eingegossen werden kann«.

b) Mittel zur Einstellung des Tisches um Winkel gleich der Winkeltrennung der Formeinheiten_β

c) Ein Betätigungsglied für jede Schale mit einem Eingriffskopf „ der in einer Ebene quer zu dem vom Eingriffskopf bei Drehung des Tisches beschriebenen Pfad bewegbar ist, wobei die Eingriffsköpfe aller korrespondierenden Schalen aller Formen auf einem gemeinsamen Kreis um die Achse des Drehtisches liegen, wenn alle Formen geschlossen sind»

d) Eine Verriegelungseinrichtung für jede Schale mit einem Eingriffskopf, der in einer Ebene bewegbar ist, die quer zum Kreispfad liegt, den der Eingriffskopf bei der Drehung des Tisches beschreibt, wobei alle Eingriffsköpfe der Verriegelungsanordnungen, die den entsprechenden Schalen aller Formen entsprechen, auf einem Kreis um die Drehtischachse liegen _B wenn die Formen sämtlich

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geschlossen sind, und jede Verriegelungsanordnunghachgiebige Vorspannmittel aufweist, die sie in die Verriegelungsstellung drücken,,

e) Eine feststehende Entnahmeeinrichtung in einer Gußstückentnahmestation mit Antriebsmitteln mit Eingriffsköpfen, die mit Eingriffsköpfen der Bedienungsglieder der Formeinheiten zum Einguß bringbar sind, wobei die Eingriffsmittel auf einem dem Kreispfad der zugeordneten Eingriffsköpfe der Stellglieder so angeordnet sind, daß sie hiermit zum Eingriff kommen, wenn eine Formeinheit in der Gußstückentnahmestation eingestellt ist, und wobei die Betätigungsmittel in einer Richtung arbeiten, die im wesentlichen mit der Bewegungsrichtung der Betätigungsglieder einer Formeinheit in der Gußstückentnahmestation zusammenfälltο

In einer Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Schalen der Form entgegengesetzt im wesentlichen in entgegengesetzter radialer Richtung, bezogen auf die Achse des Tisches, bewegbar«, Die zusammenarbeitenden Eingriffsköpfe der Betätigungsglieder der Formschalen und der Antriebsmittel der Gußstückentnahmeeinrichtung werden eingelegt und gelöst nur durch die Umfangsbewegung der genannten Betätigungsglieder der Formschalen bei Drehung des Tisches.

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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Betätigungsglied jeder Schale eine an der zugeordneten Schale angelenkte Stange, deren Achse sich in der Bewegungsrichtung der Schale erstreckte Das Ende der Stange ist als Eingriffskopf ausgebildet. Die Stange ist mit einer Keilfläche versehen, gegen die sich eine mit ihr zusammenarbeitende Keilfläche des Verriegelungsgliedes anlegt, das einen federbelasteten Bolzen enthält, an dessen Ende die zusammenarbeitende Keilfläche gebildet ist_o Der Bolzen wird durch Federspannung zur Anlage an der Keilfläche gebracht, wobei das entgegengesetzte Ende des Bolzens den Eingriffskopf trägt«, Die Achse des Bolzens erstreckt sich im wesentlichen in einer senkrecht zur Drehungsebene des Tisches liegenden Richtung. In gleicher Weise ist es wünschenswert, daß der Eingriffskopf der Bolzen und des zugeordneten Eingriffskopfes einer Einrichtung, um den Bolzen außer Eingriff zu kommen, um das Betätigungsglied der zugeordneten Formschale zu lösen, so ausgebildet sind, daß sie zum Eingriff und außer Eingriff miteinander lediglich durch die Tischbewegung bringbar sind.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Betatigungsstangen der beiden Schalen jeder Formeinheit in entgegengesetzter radialer Richtung und fluchten miteinander, so daß der Kreispfad eines der

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Eingriffsköpfe einen radial äußeren Pfad und der Kreispfad des anderen Eingriffskopfes einen radial inneren Pfad beschreibt, und daß die Antriebsmittel zwei feste, entgegengesetzte hydraulische Steller enthalten, von denen der eine in einer Stellung radial einwärts innerhalb des inneren Kreispfades und der andere in einer Stellung radial auswärts des äußeren Pfades angeordnet ist«. Die Kolbenstangen der Steller haben entsprechende Eingriffsköpfe derart _t daß in voll ausgezogener Stellung der Steller ihre Eingriffsköpfe auf den radial inneren bzw_e radial äußeren Pfaden liegen«

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand der Zeichnungen beschriebene Es zeigen: Fig» 1 eine schematische Aufsicht auf die Einrichtung Fig„ 2 eine schematische Seitenansicht, teilweise im

Schnitt, nach der Linie II-II der Fig. 1 Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht nach

der Linie III-III der Fig„ 1 Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht nach der Linie IV-IV der Fig* 1

Fig_o 5 eine Ansicht nach der Linie V-V der Fig. 1 Fig_o 6 einen Längsschnitt der Verriegelungseinrichtung»

Die dargestellte Einrichtung arbeitet mit einem Drehtisch

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A mit einer senkrechten Achse X und trägt acht untereinander gleiche Formeinheiten 10_o Wenn der Drehtisch A um die Achse X eingestellt wird, halten die Formeinheiten IO nacheinander in einer Gießstation B (Fig. 1). Der Drehtisch dreht sich gegen den Uhrzeigersinn und wird um einen Winkel entsprechend der Winkelteilung zweier benachbarter Formeinheiten eingesteilt_o Die Stellung, in welche die Formeinheit bewegt wird, unmittelbar bevor sie in der Gießstation B eingestellt wird, ist eine Bedienungsstation, die in Fig. 1 mit C bezeichnet ist_o Fig.3 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht der Bedienungsstation C. Figo 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Station B₀ Zur besseren Darstellung der Teile der Bedienungsstation C wurde die Formeinheit in der Bedienungsstation C in der Fig_o 1 weggelassen,,

Der Drehtisch A weist eine Grundplatte 12 auf, die eine senkrechte Tragsäule 12' trägt, deren Achse mit der Achse X zusammenfällt, und ein Lager 14, das konzentrisch den Fuß der Tragsäule 12' umfaßte Auf dem Lager 14 ist ein Ring 16 montiert, dessen äußere Form die eines regulären achteckigen Prismas ist, dessen Achse mit der Achse X zusammenfällto Der Ring 16 trägt die Formeinheiten 10, die sich radial von den entsprechenden Flächen des achteckigen Ringes 16 erstrecken und alle in der gleichen

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horizontalen Ebene angeordnet sind_c

Es ist zu beachten, daß die verwendeten Ausdrücke "radial" und "in ümfangsrichtung" sich auf die Achse X beziehen, soweit nichts anderes gesagt ist»

Am Ring 16 befestigt ist ein Kranz 18, dessen Achse mit der Achse X zusammenfällt,, Ein Ritzel 20 (Fig. 2) eines von der Grundplatte 12 getragenen hydraulischen Antriebsmotors 22 kämmt mit dem Kranz 18 des Ringes 16. Am Ring 16 sind acht senkrechte öffnungen 24 im Abstand um die Achse X angebracht, in die sichAhrerseits das konische Ende einer Kolbenstange 26 erstreckt, die sich senkrecht aufwärts von einem Flüssigkeitszylinder 2 8 an der Grundplatte 12 erstreckt. Wenn der Motor 22 den Ring 16 um einen Winkel gleich der Winkelteilung der Formeinheiten (in diesem Falle 45°) gedreht hat, wird der Zylinder 28 betätigt, um das Ende der Kolbenstange 26 in die entsprechende Öffnung 24 einzuführen, um den Ring gegen Weiterdrehung zu verriegeln,, Eine der Formeinheiten ist auf diese Weise in der Bedienungsstation C festgelegt, während die benachbarte Formeinheit 10 in der Gießstation B festgehalten

Die Formeinheit 10 weist zwei Schalen 30,32 auf (Fig„1), die in entgegengesetzter Richtung im wesentlichen radial

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bewegbar sind. Wenn die Form geschlossen ist, begrenzen beide Schalen 30,32 zwischen sich eine Gießöffnung 34_O Alle diese Öffnungen 34 aller Formeinheiten 10 liegen im gleichen radialen Abstand R von der Achse X, so daß sie alle auf einem gemeinsamen Kreis liegen, der in Fig. 1 mit 36 bezeichnet ist_o Befestigt an den Schalen 30,32 jeder Formeinheit 10 sind sich im wesentlichen radial erstreckende Betätigungsstangen 38,40, die miteinander fluchten und jede einen Eingriffskopf 38' bzw. 40⁵ tragen,, Wenn die Formen geschlossen sind, ist jedem Eingriff skopf 38' der radial äußeren Schalen 30 ein radialer Abstand R1 von der Achse X gegebene Das bedeutet, sie liegen alle auf einem gemeinsamen waagerechten Kreis 42 (Fig. 1)_o In gleicher Weise liegen die Eingriffsköpfe 40' aller^radial inneren Schalen 32 um einen gemeinsamen waagerechten Kreis 44, dessen Radius R2 geringer als der Radius des Kreises 36 ist_o

Die Bedienungsstation C enthält einen Ständer 50 (Fig_o1) in einer Stellung radial auswärts von den Formeinheiten 10. Der Ständer 50 ist mit der Grundplatte 12 fest durch einen Radialarm 50' verbunden_o Der Kopf des Ständers 50 liegt angenähert auf der gleichen Höhe wie die Schalen 30 und 32 der Form. Von seinem Kopf, aufwärts und radial einwärts auf die Achse X zu, erstreckt sich ein Tragarm 52_O Ein entsprechender Tragarm 54 erstreckt sich aufwärts und radial auswärts von einer horizontalen Platte 56,

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die am Kopf der Säule 12' auf der Grundplatte 12 befestigt ist,.

Der Ständer 50 und die Platte 56 tragen beide hydraulische Steller 58 bzw. 60. Die Achsen der Steller 58 und 60 fluchten und sind so angeordnet, daß die Kolbenstangen 58' und 60' der Steller 58 und 60 beim Ausfahren gegeneinander gerichtet sind_o Die Kolbenstangen 58 und 60 enden in Eingriffsköpfen 62 bzw« 64_O Wenn die Steller voll ausgefahren sind, liegt der Eingriffskopf 62 der Kolbenstange 58" auf dem Kreis 42 und der der Kolbenstange 60' auf dem Kreis 44. Wenn eine der Formeinheiten in der Bedienungsstation C angehalten wird, fluchten die Kolbenstangen 58' und 60¹ mit den Betätigungsstangen 38,40_o

Aus Fig„ 6 ist ersichtlich, daß der Eingriffskopf 62 auf der Kolbenstange 58 pilzförmig gestaltet ist, während der entsprechende Eingriffskopf 38' an der Betätigungsstange 38 die Form einer Gabel mit entgegengesetzt gerichteten Haken 38a, 38b hat_o Infolgedessen bewegt sich bei einer Umfangsverstellung der Formeinheiten der Eingriffskopf 38' senkrecht zur Ebene der Fig. 6, so daß die beiden Eingriffsköpfe 62,38' gekuppelt und entkuppelt werden rein durch die ümfangsbewegung des Eingriffskopfes 38'„ Auch die übrigen Eingriffsköpfe arbeiten in der gleichen

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Weise. Infolgedessen können, wenn eine Formeinheit in der Bedieungsstation C stillgesetzt ist, die zwei hydraulischen Steller 58 und 60 gleichzeitig betätigt werden, um die Schalen der Form zu offenen oder zu schließen„

Aus Fig_o 6 ist ersichtlich, daß zwischen den gabelförmigen Eingriffsköpfen 38' und den pilzförmigen Eingriffsköpfen 62 in beiden axialen Richtungen der Stangen 38 und 58' ein Spiel besteht,, Dieses Spiel verhindert, daß der Kopf 62 durch die Gabel 38" getroffen und beschädigt wird, wenn dieser sich der Bedienungsstation C näherte Das Spiel 62' zwischen dem Kopf 62 und dem Grund der Gabel 3 8' beruht auf der Tatsache, daß, obgleich der Eingriffskopf 62 gegen den Boden der Gabel 38' drückt, um das Schließen der Form zu bewirken, die Verriegelung der Form durch getrennte Glieder zustandekommt, die in Fig. 6 allgemein mit 64 bezeichnet sind» Wenn die Verriegelungsglieder betätigt werden, veranlassen sie die Betätigungsstange 38 der Schale 30 zu einer weiteren Bewegung in Richtung des Pfeiles F um einen Betrag in der Größenordnung von 1 mm und rufen dadurch das Spiel 62' hervor _a Ein entsprechendes Spiel wird zwischen dem Eingriffskopf 40' der Betätigungsstange 40 an der anderen Formschale 32 und dem Eingriffskopf der Kolbenstange 60' des hydraulischen Stellers 60 gebildete Die Verriegelungseinrichtung

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für diese radial innere Betätigungsstange 40" ist in Fig_o 3 mit 64' bezeichnet*,

Die Betätigungsstange 38 ist axial in einem feststehenden Büchsenteil 66 (Fig. 6) geführt, von der sich eine rohrförmige Erstreckung 68 aufwärts erstreckt, die durch eine Abdeckung 70 mit einer zentralen Öffnung abgeschlossen ist«, In der rohrförmigen Erstreckung ist axial ein Bolzen 72 geführt, der am unteren Ende in einer geneigten Fläche endet, die als ein Keil 72' wirkt_o Vom Bolzen 72 erstreckt sich eine Stange 72" aufwärts und durch die Abdeckung 70 hindurch_o Am Kopf der Stange 72" befindet sich ein gabelartiger Eingriffskopf 74 ähnlich dem beschriebenen Kopf 38'„ Der Bolzen wird durch einen Satz von Tellerfedern 76 aufwärts gedrückt, die auf der Stange 72" angeordnet sind und sich gegen die Abdeckung 70 abstützen» Die Betätigungsstange 38 weist eine in axialer Richtung der Stange verlängerte Querbohrung 78 auf und besitzt eine Keilfläche 78' für deren Zusammenwirken mit der Keilfläche 72' des Bolzens 72 derart, daß, wenn der Bolzen in die Bohrung durch die Federn 76 gedrückt wird, der Keil gegen die Stange 38 in Richtung des Pfeiles F¹ drückt.

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Die gleiche Konstruktion ist für die Betätigungsstange 40 der anderen Formschale vorgesehen, so daß, wenn die Keilflächen 72' der Bolzen 72 in den entsprechenden Bohrungen 78 zur Anlage kommen, die Form in der geschlossenen Stellung unabhängig von der Lage der Formeinheiten um den Tisch verriegelt ist.

Die Eingriffsköpfe 74 für die Verriegelungsglieder 64 der äußeren Schalen 30 liegen in der Normalstellung, die der verriegelten Stellung entspricht, alle auf einer gemeinsamen waagerechten Ebene auf einem Kreis 79 vom

Radius R3, während die Eingriffsköpfe für die Verriegelungsglieder 64' für die radial inneren Schalen 32, wieder in der Stellung entsprechend der Verriegelungsstellung der Bolzen, in einer gemeinsamen horizontalen Ebene auf einem Kreis 80 vom Radius R4 liegen (Fig_o 1 und 2), Die gemeinsame Ebene der Kreise 79 und 80 ist durch die gestrichelte Linie P in Fig. 6 eingezeichnete

Um eine Form zu öffnen, ist es erforderlich, die Bolzen 72' aus den Bohrungen 78 in den zugeordneten Stangen 38 und 40 gegen die Kraft der Federn 76 zu lösen«, Zu diesem Zweck trägt der Arm 52 einen hydraulischen Steller 82ο Ein gleicher Steller 84 ist am Arm 54 befestigte Die beiden Steller 82 und 84 sind mit ihren Achsen im wesentlichen senkrecht bezüglich der Kolbenstange 86 angeord-

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net, die sich abwärts erstreckt und einen Eingriffskopf 88 aufweist,, Wenn die Steller 82 und 84 voll ausgezogen sind, liegen die Eingriffsköpfe 88, die den Eingriffsköpfen 62 und 64 der Steller 58 und 60 gleich sind, in der Ebene P und auf den Kreisen 69 bzw«, 80«, Darüberhinaus ist die Anordnung so, daß, wenn eine Formeinheit in der Bedienungsstation C angehalten ist, die Kolbenstangen 64 mit den Stangen 72" der entsprechenden Verriegelungsglieder 64, 64' fluchten_P Auf diese Weise wird, wenn die Eingriffsköpfe auf ihren Kolbenstangen in Eingriff mit den Eingriffsköpfen 74, 74' der Stangen der Verriegelungseinrichtungen 64, 64' sind, durch Zurückziehen der beiden Steller 82 und 84 die beiden Betätigungsstangen 38, 40 der Formschalenhälften 32, 34 entriegelt und frei für das Zurückziehen der entsprechenden Betätigungsköpfe 62, 64 sind_o Der Eingriff der Köpfe 74, 88 der Verriegelungsglieder 64 und des senkrechten Stellers 82 wird in gleicher Weise durchgeführt wie für die Köpfe 38', 62, d_oh. einfach durch Umfangsbewegung der Köpfe 74, 74' auf den entsprechenden Kreisen 79, 80. Auch hier besteht wieder ein gewisses Grundspiel in beiden Betätigungsrichtungen zwischen den zusammenarbeitenden Eingriffsköpfen (Fig. 6).

Jede Formeinheit 10 enthält einen starken Radialbügel 100, der an der zugeordneten Fläche des achteckigen Ringes 16 angebolzt ist_o An seinem radial äußeren Ende hat

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er eine Strebe 102 und am radial inneren Ende eine Strebe 104 ο Die beiden Streben 102, 104 haben kurze quergerichtete, doho in ümfangsrichtung liegende Arme 102·, 104¹ (Fig_o 4 und 5)_o Die Querarme 102" und 104' sind mit Schwenkzapfen 106, 106¹ versehen, deren Achsen radial gerichtet sind und miteinander fluchten«, An den Schwenkzapfen 106, 106' sind die Enden eines gabelförmigen Supportes aufgehängt, der eine Führungsbahn 112 parallel zur Achse der Schwenkzapfen 106, 106' aufweist,, Auf der Führungsbahn 112 laufen zwei Schlitten 114, 116, in denen die Schalen 30, 32 entfernbar befestigt sind, um je nach Bedarf die Schalen 30, 32 auswechseln zu können« Die Betätigungsstangen 38 und 40 sind an den Schlitten befestigt und sind in den entsprechenden festen Büchsenteilen geführt (wie oben im Zusammenhang mit Fig_o 6 beschrieben), die fest an den entsprechenden Enden des gabelförmigen Supportes 110 (Fig. 2 und 4) sind«

Vom gabelförmigen Support 110 erstreckt sich abwärts ein hohler rohrförmiger Ansatz 120 auf der Seite, an der eine Platte 122 befestigt ist, gegen die sich das Ende einer Setzschraube 124 anlegt, die in ein mit Gewinde versehenes Gehäuse am Bügel 100 eingeschraubt ist. Wie aus Fig_o 5 ersichtlich, liegen die Schwenkzapfen 106, 106' für die Aufhängung des Supportes 110 nicht

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in der senkrechten Mittelebene des Supportes, sondern sind nach einer Seite verschoben, so daß die Platte gegen die Schraube 124 durch Schwerkraft gehalten ist_o Die Einstellung der Schraube 124 bestimmt also die Winkelstellung des Supportes 110 um die Achse, die durch die Schwenkzapfen 106, 106¹ bestimmt ist_o Die Einstellung würde normalerweise so erfolgen, daß der Boden des Supportes 110, auf dem die Führung 112 getragen wird, genau waagerecht ist« Der Radialarm 50', der den Ständer 50 an der Grundplatte 12 anlenkt, enthält einen fluid-betätigten Steller 126 mit einer sich aufrecht erstreckenden Kolbenstange 128. Die Anordnung ist derart, daß, wenn die Formeinheit 10 in der Bedienungsstction C angehalten wird, die Kolbenstange 128 des Stellers 126 mit dem hohlen rohrförmigen Ansatz 120 des Supportes 110 fluchtet« Der Steller 126 kann also so betätigt werden, daß die Kolbenstange 128 ausfährt und ihr Ende, das konisch sein kann, in den hohlen rohrförmigen Ansatz 120 eindringt und hierdurch den Support 110 gegen jede Schwingbewegung um die Schwenkzapfen 106, 106' verriegelt* Der Support 110 wird auf diese Weise während irgendeiner der folgenden Arbeiten an der Formeinheit 10 sicher gehalten,,

Längsseits des Ständers 50, an der Ankunftsseite der Formeinheiten in der Bedienungsstation C (wenn sich der Tisch, von oben gesehen, gegen den Uhrzeigersinn bewegt), ist

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eine Hilfssäule 130 mit einem Ständer 132, der teleskopartig in die Säule 130 eingebaut ist„ Heben und Senken des Tisches 132 wird durch einen hydraulischen Steller 134 (Fig. 3) bewirkt, der in die Säule 130 eingebaut ist. Der Ständer 132 ist um eine senkrechte Achse um einen Winkel von etwa 100 drehbar und wird durch eine Betätigungseinrichtung gedreht (schematisch in Fig. 1 dargestellt) in Form eines hydraulischen Stellers 136, der auf den Arm 138 einwirkt, der unter einem Winkel zum Ständer 132 befestigt ist, demgegenüber sich jedoch der Ständer 132 senkrecht bewegen kann_e Die Kupplung kann beispielsweise durch eine Keilnut am Ständer 132 hergestellt werden oder durch Feder und Nut am Ständer 132 und einem Kragen, der den Arm 138 hieran befestigte Der Ständer 132 trägt einen waagerechten Arm 140 mit Zungen 142, die dazu dienen, ein fertiges Gußstück aus einer Formeinheit 10 zu entnehmen, die in der Bedienungsstation C eingehalten ist, und das Gußstück in einem Sammelbehälter abzulegen.

Die Gießstation B hat ebenfalls einen Radialarm 150 (Fig_o 1,4 und 5), der an der Grundplatte 12 des Drehtisches A angebolzt ist_o Auf der einen Seite des Armes 150 befindet sich ein hydraulischer Steller 152, der aufwärt^fgerichtet und schwenkbar eingebaut ist_e Die Kolbenstange 154 des Stellers 152 ist bei 156 an einem Arm

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des Winkelbügels 158 schwenkbar angelenkt/ dessen Knie um einen von einem Support 162 auf der Oberfläche des Fusses 150 getragenen Support 162 verschwenkbar ist_o Der andere Arm des Winkelhebels 158 erstreckt sich normalerweise quer zum Radialarm 150 (Fig. 5) in einer Stellung unterhalb des rohrförmigen Ansatzes 120, der in der Gießstation vom Support 110 einer Formeinheit 10 nach unten vorsteht. An seinem freien Ende trägt der Hebel 158 eine Rolle 164, die, wenn der Steller 152 zum Zurückziehen der Kolbenstange 154 betätigt wird, gegen die Platte bewegt wird, um den Support 110 um einen Winkel von etwa 20-30° auf seinen Schwenkzapfen 106, 106' entgegen der Richtung zu verstellen, in die er durch Schwerkraft gedrückt wird.

Um flüssiges Metall in eine in der Gießstation angehaltene Form einzugießen, ist es nötig, eine Gießmaschine zu verwenden, die schematisch bei 162 in Fig. 1 eingezeichnet isto Sie ist einer Lage radial auswärts des Pfades der Formeinheit 10 angeordnete Ein Behälter für geschmolzenes Metall kann abwechselnd in der Nähe der Gießstation in Stellung gebracht werden, um vom Bedienungsmann aufgenommen und in die Form ausgegossen zu werden«,

Zum Formen von Maschinenkolben oder für andere hohle

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Gußstücke muß jede Form einen Kern haben wie er schematisch bei 170 in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist» Um den Kern vom fertigen Gußstück frei machen zu können, besteht der Kern aus mehreren Teilen, beispielsweise einem mittleren Teil, der zwischen zwei Seitenteilen verkeilt ist. In der in den Zeichnungen dargestellten Einrichtung sind Mittel vorgesehen, um die Teile des Kernes zu bewegen, die denen zur Bewegung der Formschalen ähnlich sind_o

Für das Einsetzen und Ausziehen des mittleren Teiles des Kernes ist eine senkrechte Betätigungsstange 172 vorgesehen , die in einem an der Unterfläche des Supportes 110 befestigten Block 174 axial geführt ist. Der mittlere Teil des Kernes ist am oberen Ende der Stange 172 befestigt so daß die Aufwärtsbewegung der Stange 172 den Mittelteil des Kernes zwischen den Seitenteilen verkeilte

An einer Seite der Stange 172 ist ein Eingriffskopf befestigt, der abwärts gerichtet ist und identisch mit den beschriebenen gegabelten Eingriffsköpfen ist» In den Radialarm 50' der Bedienungsstation (Fig. 3) ist ein senkrecht aufwärts gerichteter Steller 178 eingebaut, dessen Kolbenstange 180 den einen pilzförmigen Eingriffskopf 182 aufweist» In der voll ausgefahrenen Stellung des Stellers 178 (Fig_o 3) befindet sich der pilsförmige

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Eingriffskopf 182 genau auf dem Kreispfad der von den Formeinheiten 10 getragenen Köpfe 176, so daß das Kuppeln und Entkuppeln des Eingriffskopfes aufeinanderfolgender Formeinheiten automatisch bei der Indexdrehung des Tisches Ä erfolgt_o Wenn sich eine Formeinheit 10 in der Bedienungsstation C befindet, fluchten die Eingriffsköpfe 176, 182 axial, so daß die Stange 172 durch den Steller 178 bewegt werden kann_o

Das untere Ende der Stange 172 arbeitet mit einem Keilende 184 eines Querbolzens 186 zusammen, der in Längsrichtung in dem Block 174 geführt ist_o Dieser Bolzen ist gegen die Stange 172 durch ein System von Tellerfedern 188 nachgiebig vorgespannt, um den Kern 170 unabhängig von der Stellung der Formeinheit 110 auf den Kreispfad in der verriegelten Stellung zu halten. Der Bolzen 186 hat eine Nut 190, in die das eine Ende eines Winkelhebels 192 eingreift, wenn die Formeinheit in der Bedienungsstation C eingestellt ist» Das Knie des Hebels 192 ist an einem Support 194 schwenkbar gelagert, der an der Oberfläche des Radialarmes 50' der Bedienungsstation befestigt ist, während das andere Ende des Hebels 192 an der Kolbenstange eines im Arm 50' untergebrachten hydraulischen Stellers 196 schwenkbar angelenkt ist. Bei Betätigung des Stellers 196 für das Zurückziehen seiner Kolbenstange wird der Hebel 192 bewegt, um den

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Bolzen 186 außer Eingriff mit der Betätigungsstange 172 zu ziehen, die dann durch den Steller 178 über die Kupplung der Eingriffsköpfe 176, 182 gesenkt werden kann, um den mittleren Teil des Kernes 170 herauszuziehen,, Hierdurch werden die beiden Seitenteile des Kernes frei gegeben, die dann durch ein System entsprechend dem System für die Bewegung der Formschalen 30, 32 bewegt werden können» Dieses System enthält gabelförmige Eingriffsköpfe 200 an den Enden von Betätigungsstangen 202 (Fig. 4)_a In der Bedienungsstation kuppeln sich diese Köpfe mit entsprechend pilzförmigen Eingriffsköpfen von zwei fluchtenden und entgegengesetzt gerichteten Stellern 204 (Fig. 2 und 3), von denen der eine am Ständer 50 und der andere unter der Platte 56 befestigt ist_o

Von der Platte 56 getragen ist ein überbau 206 für Rohre 208 für Zufluß und Abfluß von Kühlwasser zu und von den Schalen 30 und 32 der Formeinheiten 10.

Die beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen.

Wenn die Formeinheit nach Beendigung eines Indexschrittes in der Bedienungsstation C ankommt, wird der hydraulische Steller 28 an der Grundplatte 12 (Fig_o 2) betätigt, um den Drehtisch zu verriegeln; der hydraulische Motor

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22 wird abgeschaltete Gleichzeitig wird der Steller 126 betätigt^ der den Support 110 in seiner Stellung verriegelt (Fig. 3)ο Dann werden die Steller 82, 84, 196 betätigt, um die Bolzen 72, 186 zurückzuziehen, wodurch die Betätigungsstangen 38 und 40 und die Kernauszugsstange 172 freigegeben werden_o Hierauf werden die Steller 178 und 204 nacheinander betätigt, um zuerst den mittleren Teil des Kernes 170 und dann die Seitenteile zu entfernen_o Hierauf werden die Zylinder 58, 60 zum öffnen der Form betätigto Das Arbeiten der Zylinder 134 und 136 bringt die Zungen 142 in eine Stellung, in der sie das Gußstück ergreifen und in einen Sammelbehälter überführen»

Sobald der Zwischenraum zwischen den Schalen 30 und 32 vom Gußstück freigegeben ist, werden die Steller 58 und 60 betätigt^ um die Form zu schließen. Dann wird der Druck von den Stellern 82, 84 weggenommen, um es den Verriegelungseinrichtungen 76 zu ermöglichen, durch die Federn 76 in Stellung gebracht zu werden um die Form geschlossen zu halten,, Gleichzeitig werden die Steller 204 betätigt, um die Seitenteile des Kernes in Arbeitsstellung zu bringen, worauf der Steller 178, der den mittleren Teil des Kernes anhebt, betätigt wird, um den mittleren Teil des Kernes in Stellung zu bringen«, Bei Wegnahme des Flüssigkeitsdruckes auf den Steller 196

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wird der Bolzen 186 durch die zugeordnete Feder bewegt, um den mittleren Teil des Kernes zwischen den beiden Seitenteilen zu verkeilen. Dann werden die Steller 126 und 28 betätigt, um den Support 110 und den Drehtisch freizugeben Der hydraulische Motor 22 wird in Betrieb gesetzt, um den nächsten Indexschritt des Drehtisches zu beginnen, um die Formeinheit, die sich in der Bedienungsstation C befindet, zur Gießstation B überzuführen, worauf der Drehtisch wieder durch den Steller 28 verriegelt wirdc

In der Gießstation B wird die Form durch die Gießöffnung 34 mit flüssigem Metall gefüllt_o Wenn erforderlich, wird der Steller 152 betätigt, um die Form während des Gießens hin und her zu schwenken«, Das kann einmal oder mehrere Male geschehen, um die vollständige Füllung der Form zu beschleunigen. Inzwischen werden an der nächsten Formeinheit in der Bedienungsstation C die bereits beschriebenen Schritte durchgeführt„

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 ο Einrichtung zum Schwerkraftgießen von metallenen Werkstücken mit folgenden Merkmalen

   a) ein um eine im wesentlichen senkrechte Achse (X) drehbarer Drehtisch (A) als Träger einer Mehrzahl von im gleichen Winkelabstand voneinander stehenden und mit einem vorgegebenen Radius um den Drehtisch angeordneten Formeinheiten (10) mit je zwei Formschalen (30,32) die zur Bildung eines Formhohlraumes aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und in der geschlossenen Stellung eine Form mit einer Eingußöffnung zum Eingießen von Metall in einer Gießstation bilden

   b) eine Indexeinrichtung (18,20,22) für den Drehtisch

   zu seiner Einstellung um Winkel entsprechend dem Winkelabstand der Formeinheiten

   c) ein Betätigungsglied (38,40) für jede Schale mit einem Eingriffskopf (38',4O⁰), der quer zu dem von dem Eingriffskopf (38',4O¹) bei dem Drehen des Tisches (A) beschriebenen Pfad bewegbar ist, wobei die Eingriffsköpfe (38',4O¹) aller entsprechenden Schalen (30,32) aller Formen im Schließzustand auf einem Kreis um die Achse des Drehtisches (A) liegen

   d) eine Verriegelungseinrichtung (64,64·) für jede Schale mit einem Eingriffskopf (74,74·)/ der quer zu dem Kreis-

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   pfad bewegbar ist, den der Eingriffskopf (74,74') bei Drehung des Drehtisches (A) beschreibt, wobei alle Verriegelungseinrichtungen (64,64'), die den,entsprechenden Schalen (30,32) aller Formen zugeordnet sind, bei geschlossener Form auf einem Kreis um die Achse (X) des Drehtisches (A) liegen und nachgiebige Vorspannmittel (76,76') aufweisen, welche die Verriegelungseinrichtung (60,64) in die Verriegelungsstellung drücken

   e) Mittel (84,86,58,60, 132,134,140,142) zur Entnahme der Gußstücke in einer Entnahmestation (C) mit Antrieben (58,60) mit Eingriffsköpfen (62) zum Eingriff in Köpfe (38',40') der Betätigungsglieder (38,40) der Formeinheiten, wobei die Eingriffsköpfe (62) der Antriebe eingestellt sind auf den Kreispfad der zugeordneten Köpfe der Betätigungsglieder (38,40) der Formschalen (30,32) zum Eingriff damit, wenn eine Formeinheit in der Gußstückentnahmestation eingestellt ist, und wobei die Antriebe (58,60) in einer Richtung arbeiten, die im wesentlichen mit der Bewegungsrichtung der Betätigungsglieder (38,40) einer Formeinheit (10) zusammenfaßt, die in der Entnahmestation eingestellt ist.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (30,32) jeder Form in entgegengesetzter, im wesentlichen radialer Richtung, bezogen auf

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   die Achse (X) des Drehtisches (A), bewegbar sind und daß die zusammenarbeitenden Eingriffsköpfe (38',4O¹) der Betätigungsglieder (38,40) der Formschalen zum Eingriff und außer Eingriff mit den Antrieben (58,60) der Mittel zum Entfernen der Gußstücke lediglich durch die Umfangsbewegung der Formeinheit (10) bei Drehung des Drehtisches (A) bewegbar sind.

   3 ο Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betatigungsglied (38,40) der einzelnen Schalen (30,32) eine an der zugeordneten Schale angelenkte Stange (38,40) ist, deren Achse sich in Richtung der Bewegung der Schalen (30,32) erstreckt, und deren Ende als Eingriffskopf (38',4O^e) ausgebildet ist, wobei die Stange (38,40) mit einer Keilfläche (78') versehen ist, gegen die sich eine zusammenwirkende Keilfläche (72') der Verriegelungseinrichtung (64,64·) legt, mit einem federbelasteten Bolzen (72) mit der genannten Keilfläche (72¹) an ihrem einen Ende, welche durch eine Feder (76) zur Anlage an der Keilfläche (78') des Betätigungsgliedes (38,40) gebracht wird, und mit einem Eingriffskopf (74) am entgegengesetzten Ende, wobei sich die Achse des Bolzens (72) in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Drehebene des Drehtisches (A) erstreckte

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   4«, Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, « daß die Eingriffsköpfe (74,74") der Bolzen (72) und die zugeordneten Eingriffsköpfe (88) von Vorrichtungen (82,84) zum Lösen der Bolzen (72) für die Freigabe der Betätigungsglieder (38,40) der zugeordneten Formschalen (30,32) so gestaltet sind, daß sie lediglich durch Drehung des Drehtisches (A) zum Eingriff miteinander oder zur Trennung bewegbar sind_o

   5_O Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstangen (38,40) der beiden Schalen (30,32) jeder Formeinheit (10) sich in entgegengesetzter Richtung erstrecken und miteinander fluchten, so daß der Kreispfad (42) der einen Eingriffsköpfe (38¹) ein radial äußerer Pfad und der Kreispfad (44) der anderen Eingriffsköpfe (40) ein radial innerer Pfad ist, und daß die Antriebe (58,60) zwei feste, entgegengesetzte hydraulische Steller enthalten, einen (60), der radial innerhalb des inneren Kreispfades (44), und einen (58), der radial außerhalb des radialen äußeren Pfades (42) eingebaut ist, wobei die Kolbenstangen (6O',58') der Steller (60,58) Eingriffsköpfe (62) besitzen derart, daß in der voll ausgezogenen Stellung der Steller (58,60) ihre Eingriffsköpfe (62) auf dem radial inneren bzw_o radial äußeren Pfad (44,42) liegen«

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   6. Einrichtung nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines freien Eingreifens und Lösen der Eingriffsköpfe, wenn ein Eingriffskopf (38',4O¹) einer Betätigungsstange (38,40) einer Formschale (30,32) mit dem Eingriffskopf (58*,60") der Triebmittel (58,60) gekuppelt ist, und vor einer Bewegung der Triebmittel (58,60) ein Spiel in beiden Bewegungsrichtungen der Stangen (38,40) vorgehen ist«,

   7_β Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines freien Eingreifens und Lösens der Eingriffsköpfe (34,74'), wenn ein Eingriffskopf (34,74·) eines Bolzens (72) mit dem Eingriffskopf (38) der Vorrichtung (82,84) gekuppelt ist, zum Lösen des Bolzens (72) und vor Bewegung der Vorrichtung (82,84) ein Spiel in der Kupplung in beiden Richtungen des Bolzens (72) vorgesehen istg

   8β Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Schwenkbewegung der Form die beiden Formschalen (30,32) beweglich an einem Gabelsupport (100) montiert sind, der schwenkbar in Schwenkzapfen (106,106') aufgehängt ist, deren Achsen fluchten und im wesentlichen radial gerichtet sind, wobei Mittel (122,124) zur Einstellung der Winkelstellung des Supportes (100) auf den Schwenkapfen (106,106') und weiter

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   Mittel (120,126,128) zur Verriegelung des Supportes (100) gegen Schwenkbewegungen um die Schwenkzapfen (106,106') vorgesehen sind, wenn eine Formeinheit in der Bedienungsstation (C) eingestellt ist.

   9 ο Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Schwenkbewegung der Formen die Gießstation (B) und die Bedienungsstation (C) um eine Strecke voneinander entfernt sind, die einem Indexschritt des Drehtisches (A) entspricht, und daß die Gießstation (B) Mittel (152,154,156,158,160,162) enthält, um den Support (100) einer Formeinheit (10) in der Gießstation (B) um die Schwenkzapfen (106,106') zu schwenken.,

   10» Einrichtung nach einem oder mehreren der Veransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung hohler Gußstücke die Formeinheit (10) einen Kern (170) aufweist, der aus mehreren Teilen gebildet ist, um die Entnahme des Gußstükkes aus der Form zu erleichtern; der Kern (170) besitzt eine Betätigungsstange (172) die sich abwärts durch die Basis (110) des Supportes (100) erstreckt und einen fest mit ihr verbundenen, aufwärtsgerichteten Eingriffskopf (176) aufweist; in der Bedienungsstation (C) ist ein fluid-betätigter Steller (178) mit einer aufwärtsgerichteten Kolbenstange (180) mit einem Eingriffskopf (182) am

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   oberen Ende eingebaut derart, daß das Kuppeln und Lösen der Eingriffsköpfe (176,182) von Kolbenstange (180) und Betätigungsstange (172) des Kernes (170) lediglich durch die Indexbewegung des Drehtisches (A) erfolgt, wobei die beiden Eingriffsköpfe (176,182) übereinander fluchten, wenn sich die Formeinheit (10) in der Bedienungsstation (C) befindet«

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung des Kernes in einer vorbestimmten Stellung in der Form (10) in jeder Formeinheit (10) ein Führungsblock (174) an der Unterfläche des Supportes (100) vorgesehen ist und die Betätigungsstange (172) des Kernes (170) durch den Führungsblock (174) hindurchgeht und darin geführt ist, der auch einen Bolzen (186) führt, der sich quer zur Betätigungsstange (172) des Kernes (170) erstreckt; der Bolzen (186) besitzt eine Keilfläche (184) und ist nachgiebig zur Anlage am unteren Ende der Betätigungsstange (170) befestigt, um sie in angehobener Stellung zu halten; weiterhin sind Steuerglieder (192,194,196) in der Bedienungsstation (C) vorgesehen, die mit einem Bolzen (186) einer in der Bedienungsstation eingestellten Formeinheit zum Eingriff gebracht werden können und bewegbar sind derart, daß der Bolzen (186) herausgezogen werden kann, um eine Bewegung der Betätigungsstange (172) des Kernes (170) zu erlauben_c

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