-
Der Arbeitszyklus dieser Maschine beginnt mit dem Schließen der Formhälften
der Kokille, in die von unten Kerne eingeführt werden. Oben in den Hohlraum der
Gießform wird auf Sondervorsprünge ein alitiertcs Ein-
satzstück
gelegt, wonach die Seitenteile der Kokille geschiossen werden und die Kokille mit
dem Gußmetall gefüllt wird.
-
Das Gußstück, das mit dieser Maschine hergestellt wird, weist einen
oberen Speiser auf, weswegen es unmöglich ist, im Kolbenboden einen Hohlraum für
die Brennkammer durch Gießen zu formen. Aus diesem Grunde ist der Arbeitsaufwand
für die nachfolgende mechanische Bearbeitung der Kolben sowie der Verbrauch an Werkzeugen
wie Drehmeißel, Bohrer u. a.
-
hoch und große Mengen an Metall werden verspant.
-
Weit bekannt ist weiterhin eine Gießmaschine zum Gießen von Kolben
(siehe z. B. den Beitrag von L. S.
-
Gittelman, D. M. Litvin »Automatische Kokillengießmaschine zum Gießen
von Aluminiumkolben für Traktorenmotoren«, »Gießereiwesen«, 1965, Nr. Il), die ein
Bett besitzt, auf dem Formhälften mit vertikaler Teilungsebene und Vorrichtungen
für die Befestigung von Formhälften und Kernen aufgestellt sind. Unter den Formhälften
ist koaxial mit ihnen eine den Kolbenboden formende Gespannplatte starr befestigt.
Die Gießmaschine weist auch eine Metall-Aufnahmeleitung zum Zuführen des Gußmetalls
zu der Gießform auf, welche Gießform aus zwei Formhälften, Kernen und der Gespannplatte
besteht.
-
Mit dieser Gießmaschine werden die Kolben mit ihrem Boden nach unten
gegossen, d. h., falls es Bewehrungseinsatzstücke im Kolbenkopf geben sollte, liegen
diese im unteren Teil der Gießform.
-
Durch die Gespannplatte können die Gußstücke mit Hohlräumen in ihrem
Boden gegossen werden, da in diesem Fall die Notwendigkeit eines Speisers über dem
Kolbenboden entfällt. Die Zwangkühlung der Gespannplatte ermöglicht ein schnelleres
Erstarren des massivsten Teiles des Kolbenbodengusses und dadurch die Kolbenqualität
zu verbessern und die Produktivität des Gießvorganges zu steigern.
-
Beim Betrieb der Maschine wird in die teilweise oder völlig geöffnete
Kokille auf die Gespannplatte oder in eine der Formhälften ein alitiertes Einsatzstück
gelegt, daraufhin werden die Formhälften zusammengeschlossen, wobei sie die Gespannplatte
umgeben, dann werden Kerne eingeführt und das Gußmetall wird über eine in der Kokille
als Eingußkanal ausgebildete Metall-Aufnahmeleitung in die Kokille gegossen. In
diesem Fall wird der Außenumriß des Gußstückes durch die Formhälften und die obere
Stirnfläche der Gespannplatte geformt.
-
Der Zeitaufwand für den Zusammenbau der Kokille nach dem Einlegen
des Einsatzstückes ist groß, wodurch die Qualität des metallurgischen Verbundes
zwischen dem Gußstück und dem Einsatzstück beeinträchtigt wird, was sich negativ
auf die Qualität des Fertigerzeugnisses auswirkt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Gießmaschine
zum Gießen von Kolben zu schaffen, bei der durch die konstruktive Ausführung der
Maschinenteile die Qualität der zu gießenden, mit Verstärkungseinsatzstücken bewehrten
Kolben verbessert werden könnte.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Gießmaschine zum
Gießen von mit Einsatzstücken bewehrten Kolben, bei der auf einem Bett Formhälften
mit vertikaler Teilungsebene, Vorrichtungen für die Befestigung der Formhälften
und Kerne und eine unter den Formhälften und während des Gießenes koaxial mit ihnen
angeordnete Gespannplatte, die zum Ausbilden des Kolbenbodens dient, aufgestellt
sind sowie eine Metall-
Aufnahmeleitung zum Zuführen des Gußmetalls zu einer der
aus zwei Formhälften, Kernen und der Gespannplatte bestehenden Gießform vorgesehen
ist, erfindungsgemäß in der Gespannplatte in ihrer oberen Stirnfläche ein einen
Teil des Kolbens formender Hohlraum mit einer in dessen oberem Teil vorgesehenen
Aussparung zum Unterbringen des den Kolben bcwehrenden Einsatzstückes darin ausgebildet
ist und die Gespannplatte mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung
in horizontaler Richtung in die Stellung unter die Formhälften aus der Stellung
außerhalb des Standortbereiches der letzteren angeordnet ist.
-
Um die Bewegungsgenauigkeit der Gespannplatte bei ihrer hin- und
hergehenden Bewegung längs der Bettachse in horizontaler Richtung sicherzustellen,
werden zweckmäßigerweise auf deren äußeren Seitenwänden, die längs der genannten
Bewegungsrichtung verlaufen, Nuten ausgebildet und auf dem Bett Führungsvorsprünge
vorgesehen, die in die Nuten der Gespannplatte unter Belassen eines vertikalen Spiels
hineingehen.
-
Von Vorteil ist auch, daß zum Ermöglichen der Bewegung der Gespannplatte
in vertikaler Richtung relativ zu den Formhälften die Nuten der äußeren Seitenwände
der Gespannplatte eine Höhe haben, die die Höhe des Führungsvorsprunges des Bettes
um die Größe des vertikalen Spiels zwischen der Gespannplatte und den Formhälften
übersteigt.
-
Es ist weiterhin von Vorteil, daß zur Ausführung des Zusammenschlusses
der Gespannplatte mit den Formhälften bei der vertikalen Bewegung der Gespannplatte
relativ zu den Formhälften eine Metallaufnahmeleitung benutzt wird, die unter der
Gespannplatte koaxial damit an einer vertikalen Achse mit einem Abstand von der
Gespannplatte um einen Hub hin- und herbewegbar angeordnet wird, die der Summe aus
den Größen des genannten Abstandes und des vertikalen Spiels zwischen der Gespannplatte
und den Formhälften gleich ist, wobei im Bett eine Durchführungsöffnung für die
Metallaufnahmeleitung und in der Gespannplatte ein Axialkanal zur Verbindung der
Metallaufnahmeleitung mit dem Hohlraum der Formhälften vorhanden ist.
-
Weiterhin ist es von Vorteil, zur Sicherstellung der Koaxialität
der Arbeitshohlräume der Kokille, die durch die Formhälften und die Gespannplatte
gebildet werden, an den Wänden der Gespannplatte, die quer zur horizontalen Richtung
der hin- und hergehenden Bewegung der Gespannplatte stehen, Vorsprünge vorzusehen,
die an der längsverlaufenden Symmetrieachse der Gespannplatte in Richtung ihrer
Hin- und Herbewegung angeordnet werden, wobei in den Formhälften längs ihrer Teilungsebene
eine Nut für das Zusammenwirken mit dem Vorsprung an der einen Wand der Gespannplatte
und im Bett ein Anschlag für das Zusammenwirken mit dem Vorsprung an der anderen
Wand der Gespannplatte vorgesehen sind.
-
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Gießmaschine und den Zeichnungen
erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäße Gießmaschine zum Gießen von Kolben
in der Stellung, wenn die Gespannplatte unter den zusammengebauten Formhälften mit
Kernen hervorgeschoben ist (im Schnitt nach Linie I-I in Fig.2); F i g. 2 eine erfindungsgemäße
Gießmaschine zum Gießen von Kolben in der Stellung, wenn die Gespannplatte unter
den zusammengebauten Formhälften mit
Kernen hervorgeschoben ist
(Draufsicht); F i g. 3 eine erfindungsgemäße Gießmaschine zum Gießen von Kolben
in der Stellung, wenn die Gespannplatte sich unter den zusammengebauten Formhälften
mit Kernen befindet, die Gespannplatte und die Metallaufnahmeleitung sind in der
unteren Stellung (Vorderansicht, im Querschnitt); F i g. 4 eine erfindungsgemäße
Gießmaschine zum Gießen von Kolben in der Stellung, wenn die Gespannplatte sich
unter den zusammengebauten Formhälften mit Kernen befindet, die Gespannplatte und
die Metallaufnahmeleitung sind in der oberen Stellung (Vorderansicht, im Querschnitt);
F i g. 5 eine erfindungsgemäße Gießmaschine zum Gießen von Kolben in der Stellung,
wenn die Gespannplatte sich unter den zusammengebauten Formhälften befindet, die
Kerne sind nicht gezeigt (Seitenansicht, Längsschnitt durch die Teilungsebene der
Formhälften); Fig.6 eine erfindungsgemäße Gießmaschine zum Gießen von Kolben in
der Stellung, wenn die Gespannplatte sich unter den zusammengebauten Formhälften
befindet, die Kerne sind nicht gezeigt (Draufsicht, im Querschnitt).
-
Die Gießmaschine zum Gießen von Kolben besteht aus einem Bett 1 (F
i g. 1) mit r-förmigen Führungsvorsprüngen 2, auf dem symmetrisch in bezug auf die
vertikale Achse Kokillenplatten 3 aufgestellt sind (die Stützen, auf denen diese
Platten montiert sind, sind nicht gezeigte An den Kokillenplatten 3 sind Formhälften
4 und 5 der Kokille mit vertikaler Teilungsebene starr befestigt, in die obere Kerne
6 und seitliche Kerne 7 eingeführt sind. Die Kokillenplatten 3 dienen als Vorrichtungen
für die Befestigung von Formhälften und Kernen. Die Kokillenplatten 3 sind mit Hydraulikzylindern
8 verbunden, die Antriebe zu deren Bewegen sind.
-
Die seitlichen Kerne 7 sind mit Hydraulikzylindern 9 verbunden, die
Antriebe zu deren Bewegen sind. Der Antrieb für die oberen Kerne 6 ist nicht gezeigt.
-
Auf dem Bett 1 ist zwischen den r-förmigen Führungsvorsprüngen 2
eine Gespannplatte 10 (F i g. 2) aufgestellt, die in horizontaler Richtung in die
Stellung unter die Formhälften 4,5 aus der Stellung außerhalb des Standortbereiches
der letzteren hin- und herbewegbar ist. (Der Antrieb für die Bewegung der Gespannplatte
ist nicht gezeigt) In der Gespannplatte 10 sind Hohlräume 11 (F i g. 3) ausgebildet,
die den Kolbenboden formen, und Aussparungen 12 (F i g. 2, 3) vorgesehen, in die
alitierte Einsatzstücke eingelegt werden. Zwischen den Hohlräumen 11 (Fig. 3) der
Gespannplatte 10 verläuft ein Axialkanal 13, der mit diesen Hohlräumen 11 durch
Zuläufe 14 (F i g. 2) verbunden ist Um eine Hin- und Herbewegung der Gespannplatte
10 in horizontaler Richtung zu bewerkstelligen, sind auf deren längs der genannten
Bewegungsrichtung verlaufenden äußeren Seitenwänden Nuten 15 (F i g. 3) ausgespart,
in welche die Führungsvorsprünge 2 des Bettes 1 hineingehen.
-
Zwischen der Gespannplatte 10 und den Formhälften 4 und 5 ist ein
vertikales Spiel 16 und zwischen den r -förmigen Führungsvorsprüngen 2 und den Nuten
15 der Gespannplatte 10 ein vertikales Spiel 17 vorhanden, wobei das Spiel 16 kleiner
als das Spiel 17 oder gleich groß ist.
-
Unter dem Bett 1 ist koaxial mit der Gespannplatte 10 in einem Abstand
davon zum Ausführen einer hin- und hergehenden Bewegung eine Metallaufnahmeleitung
18 (Fig.3, 4) unter Belassen eines vertikalen Spiels 19 (Fig.3) montiert, dessen
Größe der Summe aus den
Größen des erwähnten Abstandes und des vertikalen Spiels
16 zwischen der Gespannplatte 10 und den Formhälften 4,5 gleich ist. Der untere
Teil der Metallaufnahmeleitung 18 ist in das Schmelzgut 20 eines Gießaggregates
22 getaucht, als welcher ein gas- und luftdichter Mischer, eine elektromagnetische
Pumpe oder eine andere Vorrichtung dienen kann.
-
Dabei weist das Bett 1 eine Durchführungsöffnung 21 für die Metallaufnahmeleitung
18 auf.
-
Auf der Längsachse des Bettes list ein Anschlag 23 (F i g. 5) vorhanden,
dessen Lage längs der Achse der Gießmaschine eingestellt werden kann. Die Gespannplatte
10 weist einen vorderen Vorsprung 24 und einen hinteren Vorsprung 25 auf, die längs
der Achse der Gespannplatte 10 angeordnet sind. Die durch die Formhälften 4 und
5 gebildeten Arbeitsräume 26 (F i g. 6) sind durch einen Eingußkanal 27 mit Einläufen
28 verbunden.
-
Dabei ist in den Formhälften 4, 5 längs deren vertikaler Teilungsebene
eine Nut 29 ausgebildet, die zum Zusammenwirken mit dem hinteren Vorsprung 25 (F
i g. 5) der Gespannplatte 10 bestimmt ist.
-
Die erfindungsgemäße Gießmaschine zum Gießen von Kolben arbeitet
folgenderweise.
-
In der Ausgangsstellung sind die Formhälften 4 und 5 (F i g. 1,2)
zusammengeschlossen und die oberen Kerne 6 und die seitlichen Kerne 7 in diese eingeführt.
Die Gespannplatte 10, in deren Aussparung 12 alitierte Einsatzstücke eingelegt sind,
befindet sich in der Stellung außerhalb des Standortbereiches der Formhälften 4,
5 und der Kerne 6,7. Die Metallaufnahmeleitung 18 befindet sich in der unteren Stellung.
-
Beim Einschalten des Antriebes (in der Zeichnung nicht gezeigt) bewegt
sich die Gespannplatte 10 zwischen den r-förmigen Führungsvorsprüngen 2 des Bettes
1 in die Stellung unter die Formhälften 4, 5 (F i g. 3) unter Belassen eines Spiels
16 dazwischen. Die Bewegung der Gespannplatte 10 dauert so lange, bis ihr vorderer
Vorsprung 24 den am Bett 1 (F i g. 5,6) befestigten Anschlag 23 erreicht. Gleichzeitig
geht der hintere Vorsprung 25 der Gespannplatte 10 in die Nut zwischen den Formhälften
4,5 hinein.
-
Durch die Anordnung des Anschlages 23 längs der Achse der Gießmaschine
fällt die vertikale Teilungsebene der Formhälften 4,5 genau mit der Achse der Gießmaschine
zusammen, zum anderen wird durch das Zusammenwirken des Anschlags 23 mit dem vorderen
Vorsprung 24 und des hinteren Vorsprunges 25 mit der Nut 29 die vertikale Koaxialität
der Arbeitsräume 26 der Kokille und des Hohlraumes 11 der Gespannplatte 10 sichergestellt.
-
Nach Anhalten der Gespannplatte 10 wird ein Befehl gegeben, den Antrieb
(in der Zeichnung nicht gezeigt) des Gießaggregats 22 einzuschalten, und die Metallaufnahmeleitung
18 fährt hoch. Nach Durchlaufen des Spiels 19 zwischen dem Bett 1 und der Gespannplatte
10 kommt die Metallaufnahmeleitung 18 mit der Gespannplatte 10 in Berührung und
läßt diese hochfahren, bis der Spielraum 16 zwischen der Gespannplatte 10 und den
Formhälften 4 und 5 (Fig. 4) passiert ist.
-
Bei der Aufwärtsbewegung der Gespannplatte 10 bleibt die Koaxialität
der Arbeitsräume 26 der Kokille und des Hohlraumes 11 der Gespannplatte 10 erhalten,
weil der Anschlag 23 und die Nut zwischen den Formhälften 4 und 5 als Führungen
für die Gespannplatte 10 dienen.
-
In eine so zusammengebaute Kokille tritt aus dem Gießaggregat 22
durch die Metallaufnahmeleitung das Gußmetall 20 ein, das über den Axialkanal 13,
die Zuläufe
14 in der Gespannplatte 10, den Eingußkanal 27 und
die Zuläufe 28 den Arbeitsraum 26 der Kokille füllt und somit das Verstärkungseinsatzstück
ausgießt.
-
Nach Erstarren der Gußstücke und Ablassen des Gußmetalls 20 aus der
Metallaufnahmeleitung 18 in den Gießaggregat 22 beginnt man mit dem Auseinandernehmen
der Kokille, das in nachstehender Reihenfolge abläuft: Herausführen der seitlichen
Kerne 7; Herausführen der oberen Kerne 6; Öffnen der Formhälften 4 und 5; Verlagern
der Gespannplatte 10 mit den Gußstücken in die Stellung außerhalb des Standortbereiches
der Formhälften 4,5 und der Kerne 6, 7; Ausstoßen der Gußstücke aus der Gespannplatte
10 (die Ausstoßvorrichtung ist in der Zeichnung nicht gezeigt).
-
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Gießmaschine zum Gießen von
Kolben gestattet es, die Zeit zwischen dem Einlegen alitierter Einsatzstücke in
die Kokille und deren Ausgießen mit flüssigem Metall in dem Arbeitsraum der Kokille
zu verkürzen, da die Bewegung der Gespannplatte aus der Stellung außerhalb des Standortbereiches
der Formhälften in die Stellung unter die Formhälften, praktisch der einzige Arbeitsgang
zum Zusammenbau der Kokille vor dem Gießvorgang ist.
-
Die Verkürzung der genannten Zeit erlaubt es, aufgrund einer verbesserten
Diffusionsverbindung zwischen dem Einsatzstück und der Kolbenlegierung auch beim
Sinken der Gießtemperatur um 40 bis 60"C die Qualität der Kolben zu verbessern.
-
- Leerseite -