DE3021584C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei herkömmlichen Gießvorrichtungen, bei denen geschmol­ zenes Gut in aufklappbare Formteile eingegossen wird, besteht das Problem, daß es während der Verfestigung des geschmolzenen Gutes zu einer Volumenschrumpfung kommt, so daß sich an den Oberflächen der Gußstücke Senkmarken oder Schrumpfmarken ausbilden können. Diese Senk- oder Schrumpfmarken beeinträchtigen die Oberflächen­ qualität der Gußstücke, was im Hinblick auf die Nachbe­ arbeitung unerwünscht ist. Zudem ergibt sich bei sphäri­ schen Gußstücken das Problem, daß sie nicht mehr gleich­ mäßig abrollen können.

Wenn ferner bei einem Schrumpfen innerhalb der Gußstücke Hohlräume entstehen, in die Außenluft eindringen kann, so ergeben sich Gefahren dadurch, daß bei einem erneuten Aufschmelzen der Gußstücke die in den Hohlräumen ent­ haltene Luft erwärmt wird und expandiert. Dadurch können Explosionen verursacht werden, und ferner kann das Schmelzgut im Tiegel zum Kochen kommen.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gießvorrichtung zu schaffen, die sich für den automatischen Betrieb eignet und mit der sphärische Gußstücke aus Metall mit guter Ober­ flächenbeschaffenheit hergestellt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Haupt­ anspruch angegebenen Merkmale. Die Unteransprüche be­ treffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist die Gußform auf einem drehbaren Form­ träger angeordnet und auf einer Umlaufbahn zwischen einer oberen und einer unteren Winkelposition bewegbar. In der oberen Winkelposition wird die geschlossene Form befüllt, und in der unteren Winkelposition wird sie geöffnet, so daß die Gußstücke freigegeben werden. Da die Form während des Abkühlens des geschmolzenen Gutes bewegt wird, er­ starrt es gleichmäßig an der Forminnenseite und bildet somit eine gleichmäßige Oberflächenschicht. Da sich beim weiteren Abkühlen nur Hohlräume innerhalb der Gußstücke bilden können, bleibt diese Oberflächenschicht erhalten. Zudem stehen diese Hohlräume nicht mit der Außenluft in Verbindung, so daß das in ihnen enthaltene Gas unter einem sehr geringen Druck steht und die oben aufge­ zeigte Gefahr von Explosionen beim Aufschmelzen weit­ gehend vermieden ist.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung einen einfachen Auf­ bau aufweist, kann sie bei hoher Zuverlässigkeit mit ge­ ringen Kosten ausgeführt werden. Desweiteren ist sie mit einer automatischen Füllvorrichtung versehen, die synchron mit der intermittierenden Drehung des Form­ trägers die Form befüllt.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert und es zeigt

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht den Aufbau einer Gießvorrichtung nach einer ersten erfindungsge­ mäßen Ausführungsform, und zwar zusammen mit einer Förder­ vorrichtung für geschmolzenes Metall;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine teilweise ge­ schnitte Vorderansicht des wesentlichen Abschnitts der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer Schöpfeinrichtung, die gemäß Fig. 1 in der Fördervorrichtung für ge­ schmolzenes Metall Verwendung findet;

Fig. 5(a) in schematischer Ansicht den Aufbau einer Gießvorrichtung nach einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 5(b) eine schematische Vorderansicht der Gieß­ vorrichtung nach Fig. 5(a);

Fig. 5(c) eine schematische Seitenansicht der Gieß­ vorrichtung nach Fig. 5(a);

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine geschnittene Vorderansicht der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a);

Fig. 7 eine Seitenansicht der Gießvorrichtung nach Fig. 6;

Fig. 8 in stärker vergrößertem Maßstab einen Grundriß des Aufbaus eines Malteserkreuz-Getriebes, wie es in der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a) Verwendung findet;

Fig. 9 eine teilweise weggebrochene Schnittdarstellung einer Formklammeranordnung, wie sie in der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a) Verwendung findet;

Fig. 10(a) in teilweise weggebrochener Aufsicht die Zuordnung zwischen einer Gießform und den damit verbundenen Stangen, wie sie in der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a) Verwendung finden;

Fig. 10(b) eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 10(a), wobei die Zuordnung zwischen der Gießform und der Formklammer dargestellt ist;

Fig. 11(a) in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht einer Formöffnungsvorrichtung zur Verwendung in der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a);

Fig. 11(b) in Seitenansicht das Ver­ hältnis zwischen einem Ausstoßelement, Berührungsrollen und einem Nockenelement, wie sie bei der Anordnung nach Fig. 5(a) Verwendung finden;

Fig. 11(c) einen Schnitt durch die Formöffnungsvor­ richtung nach Fig. 11(a);

Fig. 12(a) in geschnittener Seitenansicht eine abge­ wandelte Fördervorrichtung für geschmolzenes Metall, wie sie bei der Gießvorrichtung nach Fig. 5(a) Verwendung fin­ den kann;

Fig. 12(b) einen Schnitt durch ein För­ derrohr für geschmolzenes Metall, wie es bei der Förder­ vorrichtung nach Fig. 12(a) Verwendung findet.

Bevor mit der folgenden Beschreibung begonnen wird, sei darauf hingewiesen, daß gleiche Teile in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugsziffern ver­ sehen sind.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Gießvorrichtung CA nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die folgende Bauteile umfaßt: einen Rahmen 1 mit Seitenwänden 2, die im vorderen Bereich an gegenüberliegenden Seitenkanten einer Basis 1 a angeordnet sind, eine intermittierende Welle 3, die sich horizontal durch die Seitenwände 2 erstreckt und in diesen derart ge­ lagert ist, daß sie intermittierend jeweils um 60° gedreht und anschließend stillgesetzt werden kann, beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Malteserkreuz-Getriebe oder dgl.; Nockenplatten 13, die jeweils an den zugehörigen In­ nenflächen der Seitenwände 2 koaxial zur drehbaren Welle 3 befestigt sind; und umlaufende Scheiben 4, die fest auf der drehbaren Welle 3 sitzen, und zwar an Stellen, die gering­ fügig innerhalb der Nockenplatten 13 liegen, wobei jede der drehbaren Scheiben 4 Vorsprünge 5 trägt, die radial von ihr abstehen und in Winkelabständen von 60° angeordnet sind und den Umfang der umlaufenden Scheiben 4 in sechs gleiche Tei­ le unterteilen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Zwi­ schen den Vorsprüngen 5 der gegenüberliegenden drehbaren Scheiben 4 sind Gießformen 6 vorgesehen, die sich weiter als die Vorsprünge 5 radial nach außen erstrecken und eine Mehr­ zahl (im vorliegenden Fall acht) sphärischer Formhohlräume 7 aufnehmen, die in Richtung parallel zur Achse der inter­ mittierend drehbaren Welle 3 in gleichmäßigen Abständen an­ geordnet sind. Ferner weisen die Gießformen zugehörige Ein­ güsse 8 auf, die sich von den jeweiligen sphärischen Form­ hohlräumen 7 nach außen erstrecken und mit diesen in Ver­ bindung stehen. Jede der Gießformen 6 umfaßt ein Paar von Formhälften 9 a und 9 b, deren vertikale Trennebene in radia­ ler Richtung verläuft, sowie ferner die sphärischen Form­ hohlräume 7 und die Eingüsse 8, wobei Basisabschnitte jedes Paars von Formhälften schwenkbar von Wellen 10 a und 10 b ge­ tragen werden, die zwischen den Vorsprüngen 5 vorgesehen sind. Die Formhälften 9 a und 9 b umfassen außerdem Arme 11 a und 11 b, die seitlich symmetrisch von ihren Basisabschnitten abstehen und an ihren Außenenden drehbare Kontaktrollen 12 a und 12 b tragen, die die Umfangsflächen der Nockenplatten 13 berühren. Jede der Nockenplatten 13 umfaßt einen Abschnitt von großem Durchmesser bzw. einen Vorsprung 14 und einen Abschnitt von kleinem Durchmesser bzw. eine Ausnehmung 15, um eine Steuerung derart zu bewirken, daß die Formhälften 9 a und 9 b in jeweiligen Winkelpositionen (VI), (I), (II) und (III) geschlossen sowie in jeweiligen Winkelposi­ tionen (IV) und (V) der Gießform 6 (Fig. 1) um Winkel von 35-45° geöffnet werden. Zu Kühlzwecken sind die Formhälf­ ten 9 a und 9 b jeweils mit in ihnen ausgebildeten Kühlwasser­ kanälen 16 a und 16 b versehen.

Gemäß Fig. 1 liegt die Winkelstellung (I) in einer oberen Position auf dem Drehweg der Gießformen 6. In dieser oberen Position ist ein Trichterhalter 19 durch Befestigungs­ stücke 20 vorn auf einem vorspringenden Abschnitt an der Ober­ kante einer Sperrplatte 18 befestigt, die zwischen Seitenwänden 17 gehalten wird, welche sich im rückwärtigen Bereich von den gegenüberliegenden Seitenkanten der Basis 1 a nach oben erstrecken. Ein hitzebeständiger Gießtrichter 21 für flüssiges Metall ist in den Trichterhalter 19 eingepaßt, und die kurzen Eingüsse 8 der sphärischen Formhohlräume 7 der Gießformen 6, die aufeinanderfolgend in die Winkelstel­ lung (I) gedreht werden und dort zum Stillstand zu kommen, gelangen in eine Stellung, in der sie mit einer unteren Öff­ nung O des Gießtrichters 21 fluchten. Dabei ist die Sperr­ platte 18 mit einer konkav gekrümmten Rückwand 22 versehen, die sich nach unten zwischen den Seitenwänden 17 entlang der Bahn der kurzen Eingüsse 8 der Gießformen 6 von einer Stelle direkt hinter der Winkelposition (I) bis zur Winkelpositin (III) erstreckt und die Eingüsse 8 berührt und verschließt.

Nahe der Unterkante der Sperrplatte 18 ist auf der Basis 1 a ein Relais 23 vorgesehen, das einen Schlag auf die Außenseite der einen Formhälfte 9 a der in der Winkelposition (IV) geöffneten Form bewirkt, um so das Herausfallen des sphärischen Metallstücks L zu beschleunigen. Dies erfolgt dadurch, daß mit dem Ende eines Stößels 24 des Relais' 23 ein Stoß gegen das Äußere der Formhälfte 9 a geführt wird. An der Innenseite der Formhälfte 9 a ist ein geringfügig aufgerauhte Fläche vorgesehen, die ein Anhaften des Metallstücks L an der Innenfläche der Formhälfte 9 b vermeidet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß, da die Metallstücke L unter der Wirkung der Schwerkraft an der Winkelposition (IV) in den meisten Fällen automatisch aus den Formhohlräumen 7 heraus­ fallen, das Relais 23 nicht notwendigerweise erforderlich ist und fortgelassen werden kann. Die sphärischen Metall­ stücke L, die an der Winkelposition (IV) herausfallen, werden nachfolgenden (nicht gezeigten) Bearbeitungsverfahren zugeführt, und zwar über eine Rinne 25, die am rückwärtigen Abschnitt der Basis 1 a vorgesehen ist. An der Winkel­ position (V) ist ein Detektor angeordnet, der vom Rahmen 1 gelagert ist, und Schwenkbewegungen zwischen einer in durch­ gezogenen Linien gezeigten und einer in strichpunktierten Linien dargestellten Position nach Fig. 3 durchführt.

Verbleibt Metallstück L in einer der Formhälften 9 a oder 9 b, so wird die Schwenkbewegung des Detektors 26 in die strichpunktiert gezeigte Lage verhindert, wodurch mit­ tels geeigneter (nicht dargestellter) Einrichtungen ein Signal erzeugt wird, durch das der gesamte Gießvorgang un­ terbrochen werden kann. Der Detektor 26 kann gleichzeitig die Funktion erfüllen, ein Trennmittel aufzubringen oder als Sprühvorrichtung zu arbeiten.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erstreckt sich die Form 6 längs der Achse 3 und weist eine Anzahl von Formhohlräumen 7 auf, so daß bei jeder Umdrehung des Formträgers gleichzeitig mehrere Gußstücke hergestellt werden können.

Wie im linken Teil von Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Gieß­ vorrichtung außerdem eine Fördervorrichtung 31 für geschmol­ zenes Metall, die folgende Bauteile aufweist: Tragplatten 32 (in Fig. 2 ist die Tragplatte 32 an der rechten Seite nicht gezeigt), die von den oberen Abschnitten der Seitenwände 2 seitlich nach außen abstehen; Tragpfosten 33, die sich rechtwinklig von den zugehörigen Endabschnitten der Trag­ platten 32 nach oben erstrecken, so daß sie sich gegenüber­ liegen; eine Welle 34, die an ihren entgegengerichteten En­ den zwischen den Tragpfosten 33 gelagert ist und Vorwärts- bzw. Rückwärtsdrehungen ausführt; und einen ersten Zylin­ der 36, der am unteren Abschnitt eines der Tragpfosten 33 befestigt ist, wobei eine Stange 37 des Zylinders 36, die nach oben weist und in vertikaler Richtung hin- und her­ gehende Bewegungen ausführen kann, eine Zahnstange 38 trägt, welche in ein Ritzel 35 eingreift, das fest auf der drehba­ ren Welle 34 montiert ist. Außerdem sind Arme 39 mit ihren einen Enden fest mit der drehbaren Welle 34 verbunden, wäh­ rend zwischen den anderen Enden der Arme 39 Schöpfeinrichtungen 40 vorgesehen sind. Jede Schöpfeinrichtung umfaßt einen Schaft 41 in Form einer Gießrinne, die sich gemäß Fig. 4 bis zur Basis der Schöpf­ einrichtung erstreckt. Die Schöpfeinrichtungen sitzen mit ihren Basis­ abschnitten schwenkbar auf einer Welle 42. Außerdem geht das eine Ende einer weiteren umlaufenden Welle 43, die sich ko­ axial zur Welle 34 erstreckt, drehbar durch das Ende eines der Arme 39 hindurch, und zwar zur Lagerung im zugehörigen Tragpfosten 33. Eine endlose Kette 47 läuft um ein Kettenrad 44, das fest auf der drehbaren Welle 43 sitzt, und um ein Kettenrad 45 herum, das auf der drehbaren Welle 42 befestigt ist, wobei sie Führungsräder 46 passiert. Dabei greift eine Zahnstange 50 in einer Stange 49 eines zweiten Zylinders 48, der an der Unterfläche des Tragpfostens 33 sitzt, in ein Ritzel 51, das auf der drehbaren Welle 43 befestigt ist. Dementsprechend werden gemäß Fig. 1 die Arme 39 um die um­ laufende Welle 34 gedreht und die Schöpfeinrichtungen 40 zwischen einer in durchgezogenen Linien gezeigten Position direkt ober­ halb des oberen Abschnitts einen Behälters 52 für geschmol­ zenes Metall und einer weiteren, in strichpunktierten Linien in Fig. 1 gezeigten Position verschwenkt, die direkt oberhalb des oberen Abschnitts des Trichters 21 liegt.

Bei der obigen Anordnung wird eine geschmolzene Guß­ legierung mit vergleichsweise niedrigem Schmelzpunkt durch wiederholtes Nachfüllen in dem Behälter 52 für geschmolzenes Metall gehalten. Die Zylinder 36 und 48 werden synchron zur Bewegung der intermittie­ rend umlaufenden Welle 3 betätigt. Wenn die Welle 3 aus dem Stillstand heraus gedreht wird, gelangen die Arme 39 der Fördervorrichtung 31 in die in Fig. 1 durchgezogen gezeigte Stellung, und zwar durch Auf­ wärtsbewegung der Stange 37 des Zylinders 36. Folglich werden die Schöpfeinrichtungen 40 annähernd vertikal ins Innere des Behälters 52 abgesenkt. Anschlie­ ßend, bei einer Abwärtsbewegung der Stange 37, läßt die in das Ritzel 35 eingreifende Zahnstange 38 die Welle 34 im Uhrzei­ gersinn umlaufen, und unmittelbar nachdem die jeweiligen ge­ schlossenen Formhälften 9 a und 9 b beim Anhalten der Welle 3 in der Winkelposition (I) zum Stillstand gekommen sind, werden die Arme 39 in die strichpunktiert in Fig. 1 gezeigte Stellung nach oben ge­ schwenkt. Obwohl die endlose Kette 47 während dieser Schwenk­ bewegung der Arme 39 nicht angetrieben wird, dreht sich das Kettenrad 45 unter der Wirkung der stillstehenden Kette 47 gegen den Uhrzeigersinn. Dies führt zu einer Drehung der Schöpfeinrichtungen 40 zusammen mit der Welle 42. Die Schöpfeinrichtungen 40 wandern also zum linksseitigen Abschnitt des Gieß­ trichters 21 in annähernd vertikal ausgerichteter Lage, nämlich in ähnlicher Stellung, in der sie in den Behälter 52 eintauchen, wie es in durchgezogenen Linien in Fig. 1 gezeigt ist. Direkt vor oder nach dieser Bewegung der Schöpfeinrichtungen 40 wird die Stange 49 des Zylinders 48 abgesenkt, um das Ritzel 51 durch die Zahnstange 50 im Uhrzeigersinn zu drehen. Daher gelangen die Schöpfeinrichtungen 40, wie es die dicken strichpunktierten Linien in Fig. 1 zeigen, in eine geneigte Stellung, in der das Ende der Schäfte 41 mit der oberen Öffnung der Gießtrichters 21 fluchtet, um geschöpftes Me­ tall durch die Schäfte 41 in die Gießtrichter 21 ein­ zugießen. Sodann werden die Arme 39 in die durchgezogen ge­ zeigte Stellung durch Aufwärtsbewegung der Stange 37 ge­ bracht, wie auch die Schöpfeinrichtungen 40 durch Abwärtsbewegung der Stange 49 in ihre Ursprungslage zurückgelangen.

Andererseits wird die Metallmenge, die in der oben beschriebenen Weise in den Gießtrich­ ter 21 gelangt ist, durch die kurzen Eingüsse 8 in die Form­ hohlräume 7 eingefüllt. Da im vorliegenden Fall die Gießformen 6 von dem Kühlwasser, das durch die in ihnen ausgebildeten Kühlwasserkanäle 16 a und 16 b strömt, gekühlt werden, kommt es zu einer raschen Ab­ kühlung des geschmolzenen Metalls im Bereich der Wandflächen der Formhohlräume 7. Auf diese Weise werden von der Oberfläche aus abgeschreckte oder verfestigte Schichten gebildet, während die Gießformen 6 schrittweise durch die Winkelpositionen (II) und (III) bewegt werden. Während dieses Zeitabschnitts werden die kurzen Eingüsse 8 durch die gekrümmte Rückwand 22 der Sperrplatte 18 verschlossen, wobei das innerhalb der Eingüsse 8 verbliebene geschmolzene Metall eben­ falls gekühlt wird, und zwar durch seine Berührung mit die­ ser Rückwand 22. Das noch nicht verfestigte geschmolzene Metall in der Mitte des Gußstücks haftet an der Innenseite der Oberflächenschicht, und ein Hohlraum F (nämlich ein Lunker), der im vorliegenden Fall im Inneren durch das Schrumpfen entsteht, setzt den inneren Raum des Metall­ stücks L unter Vakuum. Auf diese Weise entstehen fast keine konkaven oder konvexen Abschnitte auf der Oberfläche eines solchen sphärischen Metallstücks L. Währenddessen werden zu Beginn der Bewegung der Gießformen 6 aus der Winkelposition (III) in die Winkelposition (IV) die kurzen Eingüsse 8 außer Eingriff mit der gekrümmten Rück­ wand 22 der Sperrplatte 18 gebracht. In der Winkel­ position (IV) öffnen sich die Formhälften 9 a und 9 b durch die Wirkung der Ausnehmung 15 der Nockenplatte 13, und durch das Gewicht der sphärischen Metallstücke L, um letztere auf die Rinne 25 fallen zu lassen, über die sie abrollen. Die Formhälften 9 a und 9 b werden dann an der Winkelposi­ tion (VI) wieder geschlossen.

Die sphärischen Metallstücke L, die in kleiner Größe zu gießen sind, beispielsweise mit einem Durchmesser von 80 bis 120 mm, sollen frei von Schrumpföffnungen auf ihrer Oberfläche sein, um ein Abrollen während ihrer Förderung zu nachfolgenden Behandlungsschritten zu erleichtern und um zu vermeiden, daß Explosionen der Luft, die in den in ihnen ausgebildeten Lunkern enthalten ist, durch abrupte Temperaturanstiege hervorgerufen werden. Zwar ist der Schwerpunkt der Metallstücke L in den meisten Fällen um einen bestimmten Betrag verschoben, da sich die Lunker oder Hohlräume F nicht notwendigerweise in der Mitte der Metallstücke bilden, jedoch sei darauf hingewiesen, daß solche Abweichungen ebenso wie Angüsse und dgl., wie sie sich durch die kurzen Eingüsse bilden, im Hinblick auf die Erzielung des erfindungsgemäß angestrebten Effektes vollständig vernachlässigt werden können.

Wie es sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist bei dieser ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform jede der Gießformen 6 mit ihren sphärischen Formhohlräumen 7 und den kurzen Eingüssen 8, die sich von den Formhohlräumen aus nach außen erstrecken, in Radialrichtung vertikal geteilt, so daß Formhälften 9 a und 9 b gebildet werden, die wahl­ weise geöffnet und geschlossen werden können. Die Basisabschnitte der Formhälften sind schwenkbar mit dem Formträger verbunden, der die fest auf der drehbaren Welle 3 sitzenden Scheiben 4 aufweist. Die Gießformen stehen radial über die Umlaufbahn der Scheiben nach außen, wobei die Formhälften 9 a und 9 b in der oberen Position oder in der dieser vorangehenden Position geschlossen sowie in der unteren Position geöffnet werden, und zwar durch ein Steuerelement, wie etwa die stationären Nockenplatten 13. Die Eingüsse 8 der geschlossenen Formhälften 9 a und 9 b werden sodann an der unteren Öffnung O des Gießtrichters 21 zum Stillstand ge­ bracht, um die Formhohlräume 7 und die Eingüsse 8 mit geschmolzenem Metall zu füllen. Ohne daß man das ge­ schmolzene Metall in den Formhohlräumen 7 so lange still­ stehen läßt, bis es zur Verfestigung abgekühlt ist, werden die Formen gedreht, so daß die inneren Enden der Eingüsse 8, die zu den Formhohlräumen 7 führen, durch die abgeschreckten oder verfestigten Schichten verschlossen werden, die sich an den Außenflächen der sphärischen Metallstücke bilden. Dabei verbleibt flüssiges Metall so lange im Inneren der Metallstücke, bis der Hauptanteil des in die Formhohlräume 7 eingefüllten Metalls verfestigt ist. Sodann werden die Formhälften, wenn sie in die Position unterhalb des Drehelements gelangen, geöffnet und die sphärischen Metallstücke unter der Wirkung der Schwerkraft ausgeworfen. Da bei dieser Anordnung keine Außenluft durch die kurzen Eingüsse 8 oder durch die Umfangsabschnitte der Formhohl­ räume 7 ins Innere der Metallstücke hineingezogen wird, läuft die Volumenkontraktion der Metallstücke bei der Ver­ festigung des Metalls so ab, daß sich praktisch unter Vakuum stehende Lunker im Inneren der Me­ tallstücke bilden. Daher ergeben sich praktisch keine kon­ kaven und konvexen Bereiche in den Außenflächen der Metall­ stücke. Die Metallstücke werden also zu einer Form vergossen, die hervorragende Rolleigenschaften besitzt. Da außerdem eine große Anzahl von Formhohlräumen und Eingüssen 8 in den Gießformen 6 vorgesehen sind, lassen sich spährische Metallstücke in großer Menge bei hohem Wirkungsgrad gießen.

Da die Gießvorrichtung nach den Erfindung außerdem eine Fördervorrichtung für geschmolzenes Metall aufweist, bei der sich die Arme 39 in Verbindung mit der Bewegung des inter­ mittierenden Drehelements drehen, läßt sich ein kontinuier­ liches Gießen der sphärischen Metallstücke bei hohem Wir­ kungsgrad erzielen, und zwar durch das schräge Ausgießen des geschmolzenen Metalls mittels der Schöpf- oder Tauch­ elemente 40.

Die Gießvorrichtung CA nach der oben beschriebenen ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform arbeitet zwar mit sehr hohem Wirkungsgrad, kann jedoch noch in einigen Punkten ver­ bessert werden, wie es im folgenden ausgeführt werden soll.

Die Gießvorrichtung CA nach Fig. 1 bis 3 ist so ausge­ bildet, daß das geschmolzene Metal in die Gießformen an der Winkelposition (I) eingegossen wird. Wenn die intermittierende Drehung der Gießformen im Hinblick auf die Produktionsgeschwindigkeit bei­ spielsweise alle fünfzehn Sekunden erfolgt, so vergehen in der Zeitspanne vom Schließen der Formhälften für das Eingießen des Metalls bis zum Öffnen der Formhälften zum Ausstoßen der Me­ tallstücke lediglich dreißig Sekunden während der beiden Drehschritte von der oberen Winkel­ position (I) bis zum Beginn des Öffnens der Formhälften. Es könnte daher trotzdem vorkommen, daß sich Schrumpfmarken während des Abkühlens ausbilden, wo­ durch ggf. ein glattes Abrollen von sphärischen Metall­ stücken verhindert wird.

Dementsprechend richtet sich die zweite erfindungsge­ mäße Ausführungsform, die im folgenden anhand der Fig. 5 bis 11c beschrieben werden soll, auf die Schaffung einer verbesserten Gießvorrichtung CB. Bei dieser Gießvorrichtung sitzen die Formen an fünf Positionen, die durch Unterteilung der Umlaufbahn in fünf gleiche Teile entstehen. Wenn die Gießformen beispielsweise alle zwölf Sekunden der intermittierenden Drehung um je zwei Winkelteile, unterworfen werden, vergeht eine Zeitspanne von 48 Sekunden, da insgesamt vier Teildrehungen nötig sind, um von der oberen zur unteren Position zu gelangen (Fig. 7, Drehung im Uhrzeigersinn). Auf diese Weise können sphärische Metallstücke frei von Schrumpfmarken mit hohem Wirkungsgrad produziert werden, da aufgrund des großen Drehwegs, der sich aus der intermittieren­ den Drehung um jeweils zwei Winkelteile ergibt, die Verteilung des geschmolzenen Metalls in den Gießformen verbessert ist.

Nach Fig. 5(a) bis 5(c) umfaßt die Gießvorrichtung CB entsprechend der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs­ form, ähnlich wie die Gießvorrichtung CA nach Fig. 1 bis 4, im wesentlichen folgende Bauteile: den Rahmen 1; die in­ termittierend drehbare Welle 3, die fest im Rahmen 1 gelagert ist; die umlaufenden Scheiben 4, die fest auf der umlau­ fenden Welle 3 sitzen; die Gießformen 6, die jeweils an den umlaufenden Scheiben 4 in solchen Positionen angeord­ net sind, die durch Unterteilen der drehbaren Scheiben 4 in fünf gleiche Teile entstehen; den Gießtrichter 21 für geschmolzenes Metall, der an der oberen Position vorge­ sehen ist; und die Fördervorrichtung 31 für geschmolzenes Metall, die durch die Tragplatten 32 mit dem Rahmen ver­ bunden ist und dazu dient, das geschmolzene Metall aus dem Behälter 52, der zur einen Seite der Basis 1 a des Rahmens 1 liegt, herauszuschöpfen, um das auf diese Weise hochge­ schöpfte Metall durch Neigen der Schöpf- oder Tauchele­ mente 40 in den Gießtrichter 21 zu gießen.

Am oberen Teil des Rahmens 1 sitzt ein Motor 61 zum Antrieb eines Malteserkreuz-Getriebes 63 (Fig. 8), welches die Welle 3 intermittierend dreht, sowie ein Zylinder 62, der wahlweise Stangen 80 und 81 vorschiebt oder zurückzieht, durch die Formklammern (Fig. 9) festgelegt oder freizugeben werden, die die zugehörigen Gießformen in der geschlossenen Stellung halten. Dabei sitzt die Rinne 25 am unteren Teil des Rahmens 1, um die Me­ tallstücke L, die an der Winkelposition (V)′ aus den Formhälften 9 a und 9 b herausfallen, aus der Gießvorrich­ tung CB herauszutransportieren.

Da die Fördervorrichtung 31 nach Aufbau und Arbeitsweise im wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Fördervorrichtung überein­ stimmt, wird hier aus Gründen der Kürze auf eine eingehen­ de Beschreibung verzichtet.

Die Welle 3 erstreckt sich horizontal durch die Seitenwände 2 des Rahmens 1 und wird dort in Lagern 67 (Fig. 6) gehalten. Die Welle ist jeweils um den Winkel ent­ sprechend zwei Teilen der fünf gleichen Teile, nämlich jeweils um 144° drehbar und kommt anschließend zum Still­ stand. Eine Nockenplatte 13′ ist an der Innen­ fläche der Seitenwand 2 (rechts in Fig. 6) befestigt, und zwar koaxial zur Welle 3. Die Scheiben 4 sitzen fest auf der Welle 3, wobei eine der Scheiben mit geringem Abstand zur Innenfläche der Nockenplatte 13′ an­ geordnet ist. Jede Scheiben 4 weist Vorsprünge 5′ auf, die in gleichen Winkelab­ ständen von 72° zueinander liegen und den Umfang der Schei­ ben in fünf gleiche Teile unterteilen. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, sitzen zwischen den Vorsprüngen 5′ der gegenüber­ liegenden Scheiben 4 die Gießformen 6, radial über die Vorsprünge 5′ hinausragend. Die Gießformen weisen mehrere (im vorliegenden Fall acht) sphärische Form­ hohlräume 7 auf, die in Richtung parallel zur Wellenachse in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Auch sind die Gießformen mit den entsprechenden Eingüssen 8 versehen, die sich von den zugehörigen Formhohlräumen 7 nach außen er­ strecken. Jede der Gießformen 6 besteht aus einem Paar von Formhälften 9 a und 9 b, so daß die Formhohlräume 7 und die Eingüsse 8 radial unterteilt sind. Dabei sind die Basisabschnitte der Formhälften schwenkbar auf Wellen 10 a und 10 b angeordnet, die sich zwischen den Vorsprüngen 5′ erstrecken. Die Formhälften 9 a und 9 b umfassen außerdem Arme 11 a und 11 b, die seitlich symmetrisch von ihren Basisabschnitten abstehen und drehbare Kontakt­ rollen 12 a und 12 b an ihren Enden tragen, die an der Umfangsfläche der Nockenplatte 13′ angreifen. Letztere ist mit einem Abschnitt größeren Durchmessers bzw. mit einem Vorsprung 14 a sowie mit einem Abschnitt kleineren Durchmessers bzw. mit einer Ausnehmung 15 a versehen, um die Steuerung derart vorzunehmen, daß sich die Formhälften 9 a und 9 b an den Winkelpositionen (I)′, (II)′, (III)′ und (IV)′ schließen, während sie sich über Winkelwegen von 35 bis 45° an der Winkelposition (V)′ öffnen. Zu Kühlzwecken sind die Formhälften 9 a und 9 b ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel jeweils mit Kühlwasserkanälen 16 a und 16 b versehen, die hier nicht dargestellt sind.

Gemäß Fig. 7 ist die Winkelposition (I)′ an der oberen Stelle der Umlaufbahn der Gießformen 6 angeordnet. An dieser Stelle sitzt der Trichterhalter 19, der an einer oberen Platte 30 befestigt ist, die zwischen den Seitenwänden 2 gehalten ist. Der hitzebeständige Gieß­ trichter 21 ist in den Trichter­ halter 19 eingepaßt, wobei die kurzen Eingüsse 8 in der Winkelposition (I)′ zum Fluchten mit der unteren Öffnung O des Gieß­ trichters 21 (Fig. 6) gelangen. Außerdem ist zwischen der oberen Platte 30 und der Basis 1 a des Rahmens 1 ein konkav gekrümmter Riemen 22 a vorgesehen, der durch eine Zugfeder 22 b in geeigneter Weise gespannt wird und sich entlang der Bewegungsbahn der kurzen Eingüsse 8 nach unten erstreckt, und zwar ausgehend von einer Stelle direkt hinter der Winkelposition (I)′ bis hin zur Winkelposition (II)′. Der Riemen liegt an den Ein­ güssen 8 an und verschließt sie.

Zwischen den Vorsprüngen 5′ der umlaufenden Scheiben 4 sind weitere Vorsprünge 5 a vorgesehen, die sich von den Scheiben 4 aus ra­ dial nach außen erstrecken. Zwischen diesen Vorsprüngen 5 a verlaufen Wellen 68, die dazu dienen, die drehbaren Scheiben 4 in gegenüberliegender Stellung zu halten.

Gemäß Fig. 6 und 8 sitzt das Malteserkreuz-Rad 63, das die fünf gleichen Teilungswinkel aufweist und die Welle 3 in intermittierende Drehung versetzt, an der umlaufenden Scheibe 4 zur linken Seite in Fig. 6. Es läßt sich inter­ mittierend um den Winkel entsprechend den zwei Teilen der fünf gleichen Teile der Umlaufbahn drehen. Dies erfolgt durch eine volle Umdrehung des Stiftrades 66, welches zwei Stifte 64 trägt, die an gegenüberliegenden Enden um 180° versetzt vom Stiftrad abstehen. Letzteres sitzt fest auf einer Welle 65, die von dem Motor 61 gedreht wird. Dement­ sprechend wird die Gießform 6, die in der Winkelstel­ lung (I)′ liegt, um zwei Winkelstellungen gedreht, und zwar in der Reihenfolge der Winkelstellungen (II)′ → (III)′ → (IV)′ → (V)′ → (I)′, woraus eine Verbesserung der Vertei­ lung des geschmolzenen Metalls in der Gießform 6 resultiert.

Gemäß Fig. 9, 10(a) und 10(b) ist an der Winkel­ position (I)′ eine Platte 72 rechtwinklig an einer Kolben­ stange 71 des Zylinders 62 befestigt, der am Rah­ men 1 sitzt, während zwei Stäbe 73 seitlich von der Platte 72 parallel zueinander abstehen und zwischen sich die Gieß­ form 6 halten. Am äußeren Ende jedes Stabes 73 ist eine Nut 75 ausgebildet, in der eine Rolle 76 drehbar auf einem Stift 77 gelagert ist. Außerdem sind an der unteren Fläche der oberen Platte 30 des Rahmens 1 zwei Rollen 79 drehbar auf entsprechenden Wellen 69 vorgesehen, die zwischen sich die beiden Stäbe 73 halten. Die Platte 72 trägt die beiden Stangen 80 und 81, die seitlich von ihr abstehen, wobei die Stange 80 dazu dient, die Formklammer 82 in Ein­ griff zu bringen, wenn die Gießform in der Winkel­ position (I)′ steht, während die Stange 81 die Form­ klammer 82 in der Winkelposition (IV)′ außer Ein­ griff bringt. Die im wesentlichen U-förmige Formklammer 82, die um eine Welle 83 schwenkbar ist, steht über eine Welle 85 schwenkbar mit einem Hebel 84 in Verbindung. Die Welle 83 stellt eine Schwenk­ verbindung zwischen der Formklammer 82 und einer Klammer 87 einer Buchse 70 her, welche auf die Welle 30 aufgepaßt ist. Das andere Ende des Hebels 84 ist über eine Welle 89 schwenkbar mit einem weiteren Hebel 88 verbunden. Eine Rolle 90 ist drehbar derart auf einem Ende der Welle 89 angeordnet, daß sie das freie Ende der obenerwähnten Stange 90 berührt, während das andere Ende des Hebels 88 über eine Welle 91 schwenkbar mit einer Kon­ sole 92 der Buchse 70 in Verbindung steht.

Beim Vorschieben der Kolbenstange 71 an der Win­ kelposition (I)′ wird dementsprechend die Gießform 6 zwi­ schen den Rollen 76 an den Enden der Stäbe 73 gehalten. Wenn dann die Kolbenstange 71 weiter nach vorne wandert, gelangen die Stäbe 73 zwischen die Rollen 79 und werden auf diese Weise verklammert, wodurch eine feste Verklammerung der Gießform 6 herbeigeführt wird. Im vorliegenden Falle wird durch Abschrägungen 93, die an den äußeren Enden der Stä­ be 73 sitzen, das Eintreten dieser Stäbe zwischen die Rol­ len 79 erleichtert. Die Stange 80 der Platte 72 dreht den Hebel 88 beim Vorschieben der Platte 72 in eine nach rechts geschwenkte Lage, indem das äußere Ende der Stange 80 mit der Rolle 90 an dem nach links geschwenkten Hebel 88 angreift. Dadurch hebt der Hebel 84 die Form­ klammer 82 aus einer nach rechts geschwenkten Lage in ei­ ne nach links geschwenkte Lage an, wodurch die Gießform 6 in den Eingriff mit der Formklammer 82 gelangt.

Im Anschluß daran berührt beim Vorschieben der Platte 72 das äußere Ende der Stange 81 die eine Seite der Formklammer 82, die die Winkelposition (IV)′ erreicht, so daß die Formklammer 82 aus der nach links geschwenkten Stel­ lung in die nach rechts geschwenkte Stellung abgesenkt und die Gießform entklammert wird.

Durch das Vorschieben der Plat­ te 72 werden die Verklammerungen der Form durch die Stäbe 73 und durch die Formklammer 82 in der Winkelposition (I)′ herbeigeführt, während gleich­ zeitig in der Winkelposition (IV)′ die Verklammerung durch die Formklammer 82 freigegeben wird.

Nach Beendigung der obigen Vorgänge wird das Metall durch die kurzen Eingüsse 8 in die Gießformen 6 mittels der Fördervorrichtung 31 eingegossen. Wenn das Eingießen des geschmolzenen Metalls beendet ist, wird die Kolbenstange 71 zurückgezogen, und durch Zurückziehen der Platte 72 treten die Stäbe 73 aus dem Eingriff der Rollen 79 heraus und kommen völlig frei von der Gießform 6.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt die Formklammer 82 in der Winkelposition (I)′ die nach links geschwenkte Position ein, und sie wird zusammen mit der Gießform 6 um je zwei Winkelpositionen gedreht, und zwar in der Reihenfolge (I)′ → (II)′ → (III)′ → (IV)′ → (V)′. Die Verklammerung wird, wie be­ schrieben, in der Winkelposition (IV)′ gelöst.

Die Berührungsrollen 12 a und 12 b sitzen drehbar an den Armen 11 a und 11 b der Gießform 6 und sind so angeordnet, daß sie auf der Umfangsfläche der Nockenplatte 13′ abrollen. Die Ausnehmung 15 a ist an einer Stelle der Nockenplatte 13′ angeordnet, die der Winkelposition (V)′ entspricht. Die umlaufenden Scheiben 4 nehmen drehbar die Wellen 10 a und 10 b der Gießform 6 auf, so daß die Formhälften 9 a und 9 b sich durch eine Schwenkung um diese Wellen 10 a und 10 b öffnen.

In der umlaufenden Scheibe 4, die an der Seite der Nockenplatte 13′ sitzt, ist jeweils an denjenigen Stellen, an denen die Formhälften 9 a und 9 b schwenkbar auf den Wellen 10 a und 10 b gelagert sind, ein Paar von gegenüberliegenden gerkrümm­ ten Nuten 99 vorgesehen, nämlich jeweils an den Winkelpositionen (I)′ bis (V)′. In den Winkelpositionen (I)′, (II)′, (III)′ und (IV)′ liegen die Berührungsrollen 12 a und 12 b in den Endabschnitten der Nu­ ten 99 (nämlich auf dem Umfang der Nockenplatte 13′, siehe Fig. 11(b)), während sie in der Winkelposition (V)′ sich in den unteren Abschnitten der Nuten 99 befinden, wobei die Formen geöffnet sind. An der Winkelposition (V)′ ist eine Formöffnungsvorrichtung 100 auf dem Rahmen 1 angeordnet, wie es die Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) zeigen. Die Formöffnungsvorrichtung 100 umfaßt einen Hebel 103, der am äußeren Ende einer Kolben­ stange 102 eines Zylinders 101 befestigt ist. Ein weiterer Hebel 104 steht schwenkbar mit dem Hebel 103 in Verbindung. Der Hebel 104 ist um eine Welle 105 drehbar, während sein äußeres Ende in eine Öffnung 107 eines Aus­ stoßelements 106 eingreift. Letzteres wird verschiebbar in einer Gleitnut 109 eines Rahmens 108, der zum Rahmen 1 gehört.

Das Ausstoßelement 106 ist verschiebbar in der Gleit­ nut 109 des Rahmens 108 angeordnet und weist eine gekrümmte Nut 110 auf, deren Innenseite 111 dem Außenumfang der Nockenplatte 13′ entspricht. Bei der intermittierenden Drehung der Gießform 6 aus der Winkelposition (II)′ in die Winkelposition (III)′ können also die Berührungsrollen 12 a und 12 b über die Innenseite der gekrümmten Nut 110 rollen, ohne an der Winkel­ position (V)′ in die Ausnehmung 15 a, das heißt in die ge­ krümmten Nuten 99, hineinzufallen.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß die Ausnehmung 15 a breit genug ist, um den Eintritt des Ausstoßelements 106 zu gestatten, und daß die auf der anderen Seite liegende umlaufende Scheibe 4 keine gekrümmten Nuten 99 aufweist. Obwohl die Formklammer 82 nicht eingreift, werden daher an der Winkelposition (IV)′ die Formhälften 9 a und 9 b nicht geöffnet, weil die Berührungsrollen 12 a und 12 b auf der Höhe der Umfangsfläche der Nockenplatte 13′ verbleiben.

Wird an der Winkelposition (V)′ der Zylin­ der 101 betätigt, wobei die Kolbenstange 102 zurückwandert und den Hebel 104 im Uhrzeigersinn dreht, so wird das Aus­ stoßelement 106 durch die Drehung des Hebels 104 nach vorn geschoben, um die in der gekrümmten Nut befindlichen Be­ rührungsrollen 12 a und 12 b in die Unterabschnitte der ge­ krümmten Nuten 99 zu bringen. Folglich öffnen sich die Formhälften 9 a und 9 b und geben die Metallstücke L ab.

Die Kolbenstange 102 wird unter der Steuerung eines nicht gezeigten Zeitschal­ ters etwa dreimal hin und her bewegt. Im Anschluß an das dritte Öffnen bewegt sich das Ausstoßelement 106 in seine Ursprungsstellung zurück, nachdem beispielsweise durch Fotozellen 112, die in der Nähe der Formhälften (Fig. 7) angeordnet sind, festgestellt worden ist, daß sämtliche sphärischen Metallstücke L (acht im vorliegenden Ausführungsbeispiel) aus den Formhälften 9 a und 9 b heraus­ gefallen sind. Wird jedoch festgestellt, daß irgend eines in der Gießform 6 verblie­ ben ist, so wird die Vorrichtung abgeschaltet, um dieses Metallstück aus der Form zu entnehmen.

Die Rückkehr des Ausstoßelements 106 in die Ursprungs­ lage bewirkt, daß die Formhälften 9 a und 9 b geschlossen werden. Sie wandern daraufhin erneut gegen die ursprüng­ liche Winkelposition (I)′.

Wenn bei der obigen Anordnung die Gießform 6, ausgehend von der Winkelposition (V)′, weitergedreht und in der Winkelposition (I)′ angehalten wird, wird sie durch die beiden Stäbe 73 eim Vorschieben der Kolbenstange 71 des Zylinders 62 verklammert, während die Formklammer 82 durch die Stange 80 der Platte 72 nach links geschwenkt wird, und zwar durch die Hebel 88 und 84.

Nach Beendigung der Formverklammerung wird die vorgegebene Menge des geschmolzenen Metalls durch die obener­ wähnte Fördervorrichtung 31 in den Gießtrichter 21 eingebracht. Das Metall wird also durch die kurzen Eingüsse 8 in die sphärischen Formhohlräume 7 eingegossen, um letztere sowie die Ein­ güsse zu füllen.

Wenn das Eingießen beendet ist, wird die Kolbenstange 71 zurückgezogen, und die Stä­ be 73 gelangen vollständig außer Eingriff mit der Gieß­ form 6, während die Stange 80 ebenfalls vollständig von der Form zurückgezogen wird, wobei der Hebel 88 nach rechts geschwenkt ist.

Sodann wird durch den Motor 61 die Welle mittels des Malteserkreuz-Rades 63 um einen zwei Winkelpositionen entsprechenden Winkel gedreht.

Da im vorliegenden Falle die Gießformen 6 mit Kühlwasser gekühlt werden, kommt es zu einem raschen Abschrecken des Metalls an den Innenflächen der sphärischen Formhohlräume 7, so daß sich eine verfestigte Schicht auf der Oberfläche des Metallstücks L bildet. Dabei werden während des Umlaufs der Gießformen 6 aus der Winkel­ position (I)′ über die Winkelposition (II)′ durch die Stopp-Winkelposition (IV)′ hindurch die kurzen Eingüsse 8 durch den bogenförmigen Riemen 22 a verschlossen, wobei gleichzeitig das Metall innerhalb der kurzen Eingüsse 8 durch seine Berührung mit dem Riemen 22 a ge­ kühlt wird. Das nicht verfestigte geschmolzene Metall im Innern haftet an den Innenseiten der Oberflächen­ schichten aus verfestigtem Metall, während die Gießform 6 zur Herstellung sphärischer Luppen oder Stücke L intermittierend umläuft. Die Hohlräume (Lunker), die im vorliegenden Fall im Inneren entstehen, stehen unter Vakuum und schaffen praktisch keine kon­ kaven oder konvexen Bereiche in der Oberfläche der Metall­ stücke L.

Während die jeweilige Gießform 6 in der Winkel­ position (II)′ sowie in folgenden Winkelpositionen angehalten wird, werden die folgen­ den Gießformen nacheinander in der Winkelposition (I)′ zum Stillstand gebracht, um in der oben beschriebenen Weise das Verklammern der Form und das Eingießen des ge­ schmolzenen Metalls durchzuführen.

Anschließend wird die entsprechende Gießform 6 aus der Winkelposition (II)′ durch die Winkelposition (V)′ in die Stopp-Winkelposition (III)′ ge­ dreht, und zwar durch fortgesetzte intermittierende Dre­ hung der Welle 3 um einen zwei Winkelpositionen entsprechenden Winkel. Die Eingüsse 8 werden von dem gekrümmten Riemen 22 a abgezogen, bevor die Gieß­ form 6 die Winkelposition (V)′ erreicht. An dieser Winkelposition (V)′ durchlaufen die Berührungsrollen 12 a und 12 b der Gießform die gekrümmte Nut 110 des Ausstoßele­ ments 106, ohne in die gekrümmten Nuten 99 hineinzufallen. Daher wird die Gießform 6 nicht geöffnet.

Dann wird die Gießform 6 aus der Winkelposition (III)′ in die Winkelpositionen (IV)′ und aus dieser in die Winkelposition (V)′ gedreht. Beim Anhalten der Gießform 6 in der Winkelposition (V)′ befindet sich die Formklammer 82 außer Eingriff, und zwar auf­ grund des Vorschiebens der Platte 72 an der Kolbenstange 71 des Zylinders 62, wobei in der Winkelposition (I)′ die Formklammer 82 mittels der Stange 80 zum Eingriff gebracht wird, während gleich­ zeitig an der Winkelposition (II)′ die Stange 81 für die Freigabe der Formklammer sorgt.

Anschließend wird der Zylinder 101 betätigt, um das Ausstoßelement 106 durch Drehung des Hebels 104 vorzuschieben. Dementsprechend gelangen die Berührungsrollen 12 a und 12 b, die sich in der gekrümmten Nut 110 befinden, in deren untere Abschnitte, so daß die Formhälften 9 a und 9 b durch Schwenken um die Wellen 10 a und 10 b geöffnet werden. Durch das Öffnen der Formhälften 9 a und 9 b fallen die sphärischen Metallstücke L aufgrund ihres Eigengewichts heraus und werden durch Abrollen über die Rinne 25 aus der Vorrichtung herausgeführt.

Bei der Rückkehr des Ausstoßelements 106 in die Ur­ sprungsposition unter der Wirkung des Zylinders 101 werden die Formhälften 9 a und 9 b geschlossen. Die Formhälften werden sodann durch die nachfolgende Drehung erneut in der Winkelposition (I)′ zum Still­ stand gebracht, um das Verklammern der Form und das Ein­ gießen des Metalls durchführen zu können.

Wie oben beschrieben, wird das Metall durch die Winkelpositionen (I)′ → (II)′ → (III)′ → (IV)′ → (V)′ geführt, und zwar ausgehend vom Ein­ gießen des geschmolzenen Metalls in die Gießform 6 an der Winkelposition (I)′ bis zur Abgabe der sphärischen Metallstücke an der Winkelposition (V)′. Dies be­ deutet, daß das Metall in den Gießformen 6 für eine Zeit­ spanne verbleibt, die etwa eineinhalb Drehungen der umlau­ fenden Scheiben 4 entspricht. Daher sind die sphärischen Metallstücke L bis in ihre Mittelbereiche hinein annähernd perfekt verfestigt. Man kann also in vorteilhafter Wei­ se das Auftreten von Schrumpfungen verhindern, wie sie sich ergeben, wenn die Metallstücke im unverfestigten Zustand abgegeben werden.

Zwar arbeitet die Fördervorrichtung 31, die entsprechend der obigen Beschreibung bei den vorausgehenden Ausführungsformen Verwendung findet, mit eintauchenden Schöpfelementen, jedoch kann man sie ersetzen durch eine pumpenartige Fördervorrichtung 113 für das ge­ schmolzene Metall, wie sie im folgenden beschrieben werden soll.

Nach Fig. 12(a) und 12(b) umfaßt die Fördervorrichtung 113 folgende Bauteile: ein gegos­ senes Pumpengehäuse 114, welches in den Schmelzbehälter 52′ eintaucht; eine Hülse 115 aus Chrom-Molybdän-Stahl, die in das Pumpengehäuse 114 eingepaßt ist und dann Zylinder 116 bildet; einen Kolben 117, der innerhalb des Zylin­ ders 116 gleitet, um eine vorgegebene Menge des geschmol­ zenen Metalls durch einen Einlaß 118 anzusaugen; einen Sumpf 119 für geschmolzenes Metall, dessen unterer Abschnitt mit dem Zylinder 116 in Verbindung steht; ein mit dem Sumpf 119 verbundenes Förderrohr 121, das von einem rost­ freien Stahlrohr 120 a, von einer Isolierung 120 b aus Kieselerde, Glas oder dgl., von einem Heizdraht 120 c aus Nichrom-Draht oder dgl. und von einer Wärmeisolierung 120 d aus hitzebeständigem Material (Fig. 12(b)) gebildet wird; und eine Düse 122 aus rostfreiem Stahl am äußeren Ende des Förderrohrs 121 in anschließend an den Gießtrichter 21.

Das Metall wird in verbestimmter Menge in den Zylinder 116 durch den Einlaß 118 eingesaugt, wenn der Kolben 117 in seine zurückgezogene Lage zurück­ kehrt. Das Metall wird sodann beim Vorschieben des Kolbens 117 in dieser Menge über den Sumpf 119 und das Förderrohr 121 aus der Düse 122 in den Gießtrichter 21 abgegeben. Zwar kehrt im vorliegenden Fall das geschmolzene Metall aus dem Sumpf 119 beim Zu­ rückziehen des Kolbens 117 in den Zylinder 116 zurück, je­ doch ergibt sich, sofern der Sumpf 119 ein ausreichend großes Volumen besitzt, nicht der Nachteil, daß Luft, die durch die Düse 122 eintritt, in den Zylinder 116 einge­ führt wird.

Außerdem ist das Förderrohr 121 so geneigt, daß es nach oben gerichtet ist. Daher fließt das Metall, das während des Gießvor­ ganges im Förderrohr 121 verbleibt, nach un­ ten in den Sumpf 119 zurück. Lediglich eine ge­ ringe Menge, die in der Düse 122 verbleibt, tropft aus dieser Düse heraus, wobei für ein wirksames Abtropfen des geschmolzenen Metalls von der Dü­ se 122 gesorgt ist.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 12(b) die Gieß­ formen, die aus den Formhälften bestehen, mindestens an einer derjenigen Stellen sitzen, die durch gleichmäßiges Unterteilen der Umlaufbahn des intermittierenden Dreh­ elements in fünf gleiche Teile entstehen. Die in der oben­ liegenden Winkelposition (I)′ befindlichen Formhälf­ ten werden jeweils um einen zwei Winkelpositionen entsprechenden Winkel gedreht, und zwar in der Reihenfolge der Winkel­ positionen (II)′, (III)′, (IV)′, (V)′ und (I)′, wobei das geschmolzene Metall in die jeweils geschlossenen Form­ hälften an der Winkelposition (I)′ eingegossen wird, während die Formhälften durch die Formöffnungsvorrichtung an der Winkelposition (V)′ kräftig geöffnet werden, um die abzugebenden sphärischen Metallstücke herausfallen zu lassen.

Daher wird erfindungsgemäß das geschmolzene Metall nach dem Eingießen in die jeweiligen Formhälften nicht so lange stillstehen gelassen, bis es sich durch Kühlung verfestigt, sondern die Gießform wird anfänglich um einen großen Betrag aus der Winkelposition (I)′ in die Position (II)′ gedreht, um eine bessere Verteilung des geschmolzenen Metalls in den sphärischen Formhohlräumen zu erzielen, während gleichzeitig die inneren Öffnungen der mit den sphärischen Formhohlräumen in Verbindung stehenden Eingüsse durch die verfestigten Schichten, die sich an den Außenflächen der Metallstücke bilden, ver­ schlossen werden, wobei sich das unverfestigte Metall innerhalb der Metallstücke befindet. Der obige Vorgang wird fortgesetzt, bis sich das meiste geschmolze­ ne Metall, das in die sphärischen Formhohlräume einge­ füllt worden ist, verfestigt hat, während, ausgehend von der Winkelposition (II)′, die Positionen (III)′, (IV)′ und (V)′ durchlaufen werden, wobei an der letztge­ nannten Station die vollständig verfestigten Metallstüc­ ke L herausfallen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 läuft der Vorgang vom Eingießen des geschmolzenen Metalls bis zum Herausfallen und Abgeben der sphärischen Metallstücke während der beiden intermittierenden Drehungen aus der Winkelposition (I) in die Position (III) ab, wobei für die intermittierende Drehung ein lange dauernder Zyk­ lus erforderlich ist, um eine ausreichende Kühlperiode zu erzielen. Folglich wird die Produktivität vermindert. Demgegenüber erstreckt sind bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 12(b) der Gießvorgang über die vier intermittierenden Drehungen aus der Winkelposition (I)′ in die Positionen (II)′, (III)′, (IV)′ und (V)′. Dadurch läßt sich eine ausreichende Kühlung erzielen. Auch wird der Produktionswirkungsgrad verbessert, da der Zyklus für die intermittierende Drehung in vorteilhafter Weise verkürzt werden kann.

Da weitere Konstruktionsmerkmale, Funktionen und Wir­ kungen der Anordnung nach den Fig. 5 bis 12(b) ähnlich denen der Anordnung nach den Fig. 1 bis 4 sind, wird aus Gründen der Kürze von ihrer eingehenden Beschreibung abgesehen.

Claims (7)

1. Gießvorrichtung zum Gießen sphärischer Gußstücke aus Metall mit mindestens einer Gußform, die aus Formteilen zusammenge­ setzt ist und durch Bewegen der Formteile gegen- oder auseinander zu schließen bzw. zu öffnen ist, sowie mit einer Füllvorrichtung zum Befüllen der geschlossenen Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (6) auf einem intermittierend drehbaren Formträger (3, 4) angeordnet und durch Drehen des Formträgers (3, 4) auf einer Umlaufbahn mit einer oberen (I, I′) und einer unteren (IV, V′) Winkelposition bewegbar ist, daß die Füllvorrichtung (31) der oberen Winkelposition (I, I′) zugeordnet ist, und daß die Formteile (9 a, 9 b) schwenk­ bar am Formträger (3, 4) befestigt und durch Steuermittel (13, 13′) betätigbar sind, die derart angeordnet sind, daß die Form (6) in der oberen Winkelposition (I, I′) ge­ schlossen und in der unteren Winkelposition (IV, V′) ge­ öffnet ist.

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sechs Winkelpositionen mit jeweils einem Winkelabstand von 60° vorgesehen sind, wobei die erste Winkelposition (I) die obere und die vierte Winkelposition (IV) die untere Position ist, und daß die Steuermittel die Form (6) wahlweise in der ersten Winkelposition oder in der dieser vorausgehenden Position schließen und in der vierten Winkelposition öffnen.

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß fünf Winkelposition mit je einem Winkelabstand von 72° vorgesehen sind, wobei die erste Winkelposition (I′) der oberen Position und die fünfte Winkelposition (V′) der unteren Position entspricht, und daß eine Einrichtung zum intermittierenden Drehen des Formträgers (3, 4) um einen Winkel entsprechend zwei Winkelposition vorgesehen ist, so daß eine in der oberen Position gefüllte Form erst nach einem vollständigen Um­ lauf in der unteren Position zum Stillstand kommt, wobei eine Einrichtung zum zwangsweisen Öffnen der zugehörigen Form während des Stillstandes in der fünften Winkelposition vorgesehen ist.

4. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Formen (6) vorgesehen sind, die sich vom Formträger radial nach außen erstrecken und jeweils ein Paar von Formhälften (9 a, 9 b), deren Trennebene in Radialrichtung verläuft, sowie kurze Eingüsse (8) aufweisen, und durch einen Gießtrichter (21) für geschmolzenes Gut, der fest an der oberen Position auf der Umlaufbahn derart angeordnet ist, daß er aufeinan­ derfolgend mit dem entsprechenden Einguß (8) zum Eingießen des geschmolzenen Gutes in die Formen (6) verbunden wird.

5. Gießvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Formträger (6) eine intermittierend drehbare Welle (3), die zwischen Seiten­ wänden (2) eines Rahmens (1) gehalten wird, sowie Scheiben (4) aufweist, die fest auf der Welle (3) sitzen, wobei die Formteile (9 a, 9 b) schwenkbar mit Vorsprüngen (5) verbun­ den sind, die sich von den Scheiben radial nach außen er­ strecken und zwischen sich die vorgegebenen Winkelintervalle einschließen.

6. Gießvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel eine Nockenplatte (13, 13′) aufweisen, die fest an den Seiten­ wänden (2) des Rahmens (1) koaxial zu der Welle (3) ange­ ordnet ist und Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist, um die Formteile (9 a, 9 b) nacheinander zu öffnen und zu schließen.

7. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Fördervorrichtung (31) für geschmolzenes Gut, die folgende Bauteile aufweist:
Eine Armanordnung (39), die um eine an ihrem einen Ende ge­ legene Achse (34) schwenkbar ist zwischen einem Behälter (52) für geschmolzenes Gut und dem Gießtrichter (21), und zwar in Abhängigkeit von der intermittierenden Drehung des Formträgers (3, 4), eine Schöpfeinrichtung (40) mit einem als Gießrinne ausgebildeten Schaft (41), der schwenk­ bar auf einer Achse (42) am anderen Ende der Armanordnung (39) gelagert ist, eine endlose Kette (47), die um ein erstes Kettenrad (44) geführt ist, wobei das erste Ketten­ rad auf der Schwenkachse (34) der Armanordnung (39) sitzt und das zweite Kettenrad an der am anderen Ende der Arm­ anordnung liegenden Achse (42) befestigt ist, und wobei in einer Winkelposition, in der das Ende der Armanordnung über den oberen Abschnitt des Gießtrichters bewegt worden ist, das Ende der Gießrinne mit der oberen Öffnung des Gießtrichters zum Fluchten gebracht wird, indem die End­ loskette angetrieben wird, so daß eine von der Schöpfein­ richtung geschöpfte Menge von geschmolzenem Gut durch die kurzen Eingüsse (8) in die Formen (6) gegossen wird.