DE3212352C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrängungsgußmaschine mit einer Grundplatte mit einer an dieser unbeweglich angeordneten Sohle einer Gießform, die aus einem Kern, der an einem auf dieser Sohle starr angeordneten Zentrierstift befestigt ist, zwei Formhälften, die auf der Sohle relativ zum Kern bewegbar angeordnet und mit einem eigenen Formträger starr verbunden sind und Dichtungsbacken besteht, die die Teilungsstellen der Formhälften überdecken, sowie mit zwei an der Grundplatte angebrachten Stützen, die mit den Formträgern verbunden sind und mit Auswerfern mit Eigenantrieben.

Eine derartige Verdrängungsgußmaschine ist aus "Gießformen für Nichteisenmetallegierungen; Album der Konstruktionen" von S.V.N. Vinogradov, M. Mashinostrojenie, 1981, Blatt 28 bekannt.

Mit diesen bekannten Verdrängungsgußmaschinen lassen sich große dünnwandige Werkstücke nur mit einer unzureichenden Genauigkeit der gewünschten geometrischen Form herstellen, da bei der Bewegung der Formhälften aufeinander zu die gegenseitige Orientierung zwischen den Formhälften und dem Kern beim Schließen der Verdrängungsgußmaschine nur unzureichend gewährleistet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Einzelteile der bekannten Verdrängungsgußmaschine jeweils eigene Führungen aufweisen, deren Herstellungs- und Betriebstoleranzen sich addieren und bei der Bewegung der beiden Formhälften aufeinander zu eine präzise Einhaltung der kinematischen Richtung und der Koordinierung der beiden Formhälften relativ zur Achse des Kerns nicht ermöglichen, was wiederum zu ungenauen Messungen der Gußstücke führt, die somit nachgearbeitet werden müssen. Außerdem greifen die zum Halten des hergestellten Gußstücks dienenden Auswerfer beim Zurückziehen der Formhälften ungleichmäßig am Gußstück an und verformen dieses. Hierdurch werden die geometrischen Abmessungen zusätzlich negativ beeinträchtigt. Entsprechendes gilt für das Abheben des Gußstücks von der Sohle der Gießform.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verdrängungsgußmaschine dahingehend zu verbessern, daß es möglich ist, eine hohe Genauigkeit der Bewegungsbahnen und eine Koordinierung aller beweglichen Teile der Gießform auch unter schwankenden thermischen Beanspruchungen, die mit dem Gießformvorgang einhergehen, zu gewährleisten und somit die Qualität der herzustellenden Gußstücke bezüglich der Genauigkeit ihrer geometrischen Abmessungen zu erhöhen.

Die Aufgabe wird durch eine Verdrängungsgußmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine hohe Genauigkeit der kinematischen Bewegungsrichtung für die beweglichen Formträger mit den mit diesen starr verbundenen teilbaren Formhälften der Gießform zu erzielen und auf diese Weise die Fehler bei der Koordinierung der das Gußstück formenden Oberflächen der teilbaren Formhälften relativ zu der Achse des auf der Sohle der Gießform angeordneten Kernes zu vermindern, und zwar sowohl bei der Schließbewegung als auch im Endstadium des Formens des Gußstücks. Das führt zu einer bedeutenden Erhöhung der geometrischen Genauigkeit der Ausführung der Außenflächen der zu gießenden Werkstücke und damit auch der Wanddicke.

Durch den Auswerfer zum Abtrennen des Unterteils eines Gußstückes mit Kern von der Sohle der Gießform wird eine gleichmäßige Verteilung der angreifenden Kräfte durch den Kern auf die gesamte Fläche des dünnwandigen Gußstückes erreicht, was es möglich macht, das fertige Gußstück ohne Verformungen abzuheben und die erreichte hohe geometrische Genauigkeit des Gußstückes aufrechtzuerhalten.

Vorzugsweise ist jede Stütze mit ihrem Formträger mittels Führungen gekoppelt. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Verdrängungsgußmaschine mit einer Einrichtung zum Abtrennen der Außenfläche eines Gußstückes von den Formhälften versehen ist, die einen Kraftzylinder aufweist, dessen Gehäuse an der Kolbenstange des Antriebs zur Bewegung des Formträgers entlang dieser Stange angeordnet ist und dessen Kolben mit dieser Stange starr verbunden ist, wobei die Oberfläche des beweglichen Gehäuses, die der Formhälfte zugewandt ist, mit Auswerfern versehen ist und wobei in der Formhälfte Durchgangsbohrungen vorgesehen sind, welche diese Auswerfer aufnehmen und durch welche die Auswerfer bis zum Gußstück geführt sind.

Dies gibt die Möglichkeit, eine synchrone Arbeit der Auswerfer zu gewährleisten, die mit dem Gußstück beim Lösen der Formhälften zusammenwirken und die Kraft auf diese gleichmäßig zu verteilen und somit eine Verformung der Wände des dünnwandigen Gußstücks beim Wegführen der Formhälften von der Achse der Sohle der Gießform unter Aufrechterhaltung der erzielten hohen geometrischen Genauigkeit zu vermeiden.

Nachfolgend wird die Erfindung durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Verdrängungsgußmaschine in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Ausführungsform des Antriebs der Vorrichtung zum Abtrennen der Außenflächen eines fertigen Gußstücks von den Formhälften in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Abtrennen der unteren Fläche eines fertigen Gußstücks von der Sohle der Gießform in perspektivischer Darstellung.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Verdrängungsgußmaschine enthält, wie das in Fig. 1 dargestellt ist, eine Grundplatte 1, an dieser angeordnete Stützen 2, die durch eine Zugsäule 3 zusammengehalten sind, welche an der Oberfläche der Grundplatte 1 angeordnet ist, die der Sohle 4 einer Gießform zugewandt ist. Die Gießform ist an der Grundplatte 1 zentriert zur Zugsäule 3 entlang der Längsachse derselben angeordnet.

Die Zugsäule 3 ist mit ihren Enden an den Stützen 2 befestigt und dient für diese als ein Zentrierglied in der Richtung der Längsachse der Grundplatte 1. Die Sohle 4 der Gießform enthält einen Zentrierstift 5, an welchem das Kerneisen 6 eines Kerns 7 angeordnet ist. Das untere Ende des Zentrierstiftes 5 wird in einer Bohrung 8 in der Zentralzone der Zugsäule 3 zentriert.

Die Stützen 2 weisen Führungen 9 auf, die in der Horizontalebene O ₁-O ₁ parallel zu der Längsachse der Gußmaschine verlaufen, und auf denen über diese bewegbar angeordnete Formträger 10 vorgesehen sind. Die Führungen 9 an den Stützen 2 sind, wie das in Fig. 1 wiedergegeben ist, in Form von Ansätzen und die entsprechende Führung 9 der Formträger 10 in Form von Aushöhlungen ausgebildet, deren obere und untere Flächen die entsprechenden Oberflächen der Ansätze umgeben. Die Führungselemente können auch umgekehrt angeordnet werden, d. h. die Ansätze können an den Formträger 10 und die diesen entsprechenden Aushöhlungen an den Stützen 2 vorgesehen werden. Außerdem können die Führungen auch durch zylindrische Flächen gebildet und in Form von miteinander zusammenwirkenden Tauchkolben und Hülsen (nicht dargestellt) ausgeführt werden, wobei der Tauchkolben der Stütze und die Hülse dem Formträger und umgekehrt gehören können. In der Vertikalebene O ₁-O ₁ entlang der Längsachse der Gußmaschine werden die Formträger 10 nur noch in einer Richtung, und zwar entlang der Zugsäule 3 bewegt.

Die Bewegung der Formträger 10 entlang der Stützen 2 relativ zu der Achse der Grundplatte 1 wird mittels Antrieben verwirklicht, die z. B. in Form von Kraftzylindern ausgeführt werden können, deren Kolbenstangen 12 im Körper der Formträger 10, und deren Gehäuse 13 an den entsprechenden Stützen 2 befestigt sind. An jedem Formträger 10 ist unter Abstützung auf der oberen Fläche der Sohle 4 eine Formhälfte 14 des Formhälftepaares befestigt, aus dem sich eine Gießform zusammensetzt. Die Formhälften 14 sind an den Teilungsstellen durch Dichtungsbacken 15 überdeckt.

Zum Abtrennen der Außenfläche eines fertigen Gußstückes von den Formhälften 14 ist die Verdrängungsgußmaschine mit einer Vorrichtung (Fig. 2) versehen, die in Form von Kraftzylindern 16 ausgeführt ist, deren Gehäuse 17 an den Kolbenstangen 12 der Eigenantriebe 11 zur Bewegung der Formträger 10 bewegbar angeordnet sind, und deren Kolben 18 mit den Kolbenstangen 12 starr verbunden sind. Die beweglichen Gehäuse 17 sind mit Auswerfern 19 versehen, die in ihnen entsprechende Durchgangsbohrungen 20 in den Formhälften 14 über deren gesamte Länge eingehen und sich gegen die Oberfläche des hergestellten Gußstückes abstützen.

Die Verdrängungsgußmaschine weist zusätzlich eine Vorrichtung zum Abtrennen des Unterteils des Gußstückes von der Oberfläche der Sohle 4 der Gießform (s. Fig. 1 und Fig. 3) auf, die in Form eines Auswerfers 21 ausgebildet ist, der in einem Durchgangskanal 22 des Zentrierstiftes 5 der Sohle 4 der Gießform entlang der Achse des Durchgangskanals 22 bewegbar angeordnet ist. Das untere Ende des Auswerfers 21 arbeitet mit der Stange 23 eines Antriebes 24 zur Bewegung des Auswerfers, und das obere Ende mit dem Kerneisen 6 des Kernes 7 zusammen. Als Antrieb 24 des Auswerfers 21 können ein pneumatischer oder ein hydraulischer Zylinder, eine elektrische Zahnstangen-Schraubenwinde usw., d. h. ein beliebiger Antrieb verwendet werden, der eine Kraft entwickelt, die ausreicht, um den Unterteil eines fertigen Gußstückes von der Sohle 4 der Gießform abzutrennen.

Die Verdrängungsgußmaschine hat folgende Wirkungsweise: Auf der Grundplatte 1 wird in seinem mittleren Teil unter Zentrierung entlang der Zugsäule 3 die Sohle 4 der Gießform montiert. Dabei wird der Zentrierstift 5 der Sohle 4 mit seinem unteren Ende in die Bohrung 8 der Zentralzone der Zugsäule 3 eingeführt. Danach werden an den Formträgern 10 unter Abstützung auf der Sohle 4 der Gießform die Formhälften 14 befestigt, wobei vorher die Genauigkeit der Anordnung derselben relativ zu der Achse des Zentrierstiftes 5 überprüft wird.

Vor dem Metallgießen werden die Formträger 10 mit den an diesen befestigten teilbaren Formhälften 14 mittels der Antriebe auseinandergeführt. Die beweglichen Gehäuse 17 der Kraftzylinder werden relativ zu den Kolben 18 in der Richtung zu den Stützen 2 versetzt. Dabei nehmen die Auswerfer 19 in den Formhälften 14 eine solche Lage ein, daß ihre Stirnflächen mit den das herzustellende Gußstück formenden Flächen der Formhälften 14 zusammenfallen. Die Stange 23 des Antriebes 24 ist nach innen eingezogen und die Stirnfläche des oberen Endes des Auswerfers 21 ist dementsprechend im Kanal 22 mit der oberen Stirnfläche des Zentrierstiftes 5 der Sohle 4 der Gießform vereinigt. Dann wird auf den Zentrierstift 5 der Sohle 4 der Gießform der vorher am Kerneisen 6 montierte Kern 7 aufgesetzt, und die Formhälften 14 werden mittels Eigenantriebe 11 zur Bewegung der Formträger 10 in Richtung zur Achse des Kernes 7 so weit zusammengeführt, daß im unteren Hohlraum der Gießform ein Raum verbleibt, der zur Aufnahme einer Teilmenge des flüssigen Metalls zum Formen des Gußstückes ausreichend groß ist. In dieser Stellung wird der Raum zwischen den Formhälften 14 von außen entlang der Teilungsfläche mit den Dichtungsbacken 15 überdeckt. In den auf diese Weise gebildeten Hohlraum der Gießform wird eine Teilmenge des flüssigen Metalls gegossen und, indem man die Formhälften 14 in Richtung zum Kern 7 synchron einander annähert, wird das Metall in Vertikalrichtung verdrängt. Nach der Beendigung der Bewegung der Formträger 10 und der Formhälften 14 um einen vollen Hub werden die Formhälften 14 zum Stillstand gebracht und unbeweglich bis zur vollständigen Erstarrung des Metalls des Gußstückes eine Zeit lang gehalten. Dann werden von den Formhälften 14 die Dichtungsbacken 15 weggeführt und anschließend werden die beweglichen Gehäuse 17 mit den Auswerfern 19 in der Richtung zu der queraxialen Ebene der Gußmaschine bewegt. Die Auswerfer 19 werden mit ihren Stirnflächen gegen die Oberfläche des geformten Gußstückes gestützt, indem sie das Gußstück zusammen mit dem Kern 7 am Stift 5 der Sohle 4 der Gießform zurückhalten, während die Formhälften 14 von der Außenfläche des Gußstückes abgetrennt und von den Antrieben 11 in ihre äußerste Ausgangsstellung bewegt werden. Dann wird mit der Stange 23 bei deren Aufwärtshub mittels des Antriebes 24 über den Auswerfer 21 auf das Kerneisen 6 des Kernes 7 und über den Körper des Kernes 7 auf das fertige Gußstück entsprechend eingewirkt und das Unterteil des Gußstückes wird von der Sohle 4 der Gießform abgetrennt. Zusammen mit dem Kerneisen 6 und dem Kern 7 wird das Gußstück mittels eines Kranes vom Zentrierstift 5 zum anschließenden Ausstoßen der Kerne und zum Entfernen der technologisch angegossenen Vorsprünge und des Gußgrates abgehoben. Dann wird der Auswerfer 21 in die Ausgangsstellung gebracht.

Die in der Beschreibung behandelten technischen Lösungen können in Verdrängungsgußmaschinen sowohl mit Parallel- als auch mit Winkelannäherung der Formhälften zur Herstelung von Gußstücken für Teile des Typs von Hüllen sowie Tafeln ausgenützt werden.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verdrängungsgußmaschine zur Herstellung von großen dünnwandigen Gußstücken für Teile in Form von räumlichen Hüllen, auch mit Rippen und Angüssen, gestattet es, diese Gußstücke mit einer hohen geometrischen Genauigkeit herzustellen. Dadurch ist es möglich, auf eine mechanische Nachbearbeitung der Oberfläche solcher Werkstücke bei deren Weiterverarbeitung weitgehendst zu verzichten, die gewöhnlich notwendig ist, um die Wanddicken und die Umrißform der Oberflächen den theoretisch vorgegebenen Werten anzunähern. Es ist somit möglich, das Ausbringen von fertigen brauchbaren Teilen bedeutend zu erhöhen und damit die Produktionskosten zu vermindern.

Claims (5)

1. Verdrängungsgußmaschine mit einer Grundplatte mit einer an dieser unbeweglich angeordneten Sohle einer Gießform, die aus

• - einem Kern, der an einem auf dieser Sohle starr ange­ ordneten Zentrierstift befestigt ist,
• - zwei Formhälften, die auf der Sohle relativ zum Kern bewegbar angeordnet und mit einem eigenen Formträger starr verbunden ist,
• - und Dichtungsbacken besteht, die die Teilungsstellen der Formhälften überdecken,

mit zwei an der Grundplatte angebrachten Stützen, die mit den Formträgern verbunden sind, und mit Auswerfern mit Eigenantrieben, gekennzeichnet durch mindestens eine Zugsäule (3), die die Stützen (2) ent­ lang der Längsachse O ₁ der Verdrängungsgußmaschine zu­ sammenhält, zwischen der Grundplatte (1) und der Sohle (4) der Gießform angeordnet ist und ein gemeinsames Zentrier­ glied bildet für

• - die Stützen (2),
• - die Sohle (4) der Gießform,
• - den Zentrierstift (5), dessen unteres Ende in der Zug­ säule (3) angeordnet ist sowie als Führung für die Formträger (10) dient,

durch einen Eigenantrieb (11) für jeden Formträger (10), und durch einen Auswerfer (21) zum Abtrennen des Unter­ teils eines Gußstückes mit Kern (7) von der Sohle (4) der Gießform, der in einem Durchgangskanal (22) geführt ist, der entlang der Längsachse im Zentrierstift und in der Zugsäule angeordnet ist, wobei das untere Ende des Auswerfers ( 21) mit einem Antrieb (24) und sein oberes Ende mit dem Kern (7) zusammenwirken.

2. Verdrängungsgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Stütze (2) mit ihrem Formträger (10) mittels Führungen (9) gekoppelt ist.

3. Verdrängungsgußmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Einrichtung zum Abtrennen der Außenfläche eines Gußstückes von den Formhälften (14) versehen ist, die einen Kraftzylinder (16) aufweist, dessen Gehäuse (17) an der Kolbenstange (12) des Antriebs (11) zur Bewegung des Formträgers (10) ent­ lang dieser Stange angeordnet ist, und dessen Kolben (18) mit dieser Stange (12) starr verbunden ist, wobei die Oberfläche des beweglichen Gehäuses (17), die der Form­ hälfte (14) zugewandt ist, mit Auswerfern (19) versehen ist, und wobei in der Formhälfte (14) Durchgangsbohrun­ gen (20) vorgesehen sind, welche diese Auswerfer (19) aufnehmen und durch welche die Auswerfer ( 19) bis zum Gußstück geführt sind.