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Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von ausgegossenen Lagern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Vornahme der Arbeiten,
die mit dem Erwärmen, Verzinnen, Ausgießen, Abkühlen von Lagerschalen, Lagerbüchsen,
Pleuelköpfen, Pleuelstangen usw. verbunden sind und dadurch gleichzeitig eine wesentliche
Verbesserung der bisherigen Ausgießverfahren bedeutet.
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Die Vornahme der in Frage stehenden Arbeiten erfolgte nach den bisher
bekannten Verfahren in der Weise, daß die vorgewärmten Ausgußkörper in das Zinnbad
gelegt werden und dadurch in der Innenfläche, welche ausgegossen werden soll, verzinnt
werden. Hierauf werden erst die Ausgußkörper zum Ausgießen auf die Ausgußvorrichtungen
aufgespannt, wobei evtl. die letzteren gesondert angewärmt werden. Dieses Verfahren
hat den Nachteil, daß die Verzinnungsschicht während der Aufspannzeit erstarrt,
wodurch sich eine Oxydation der Oberflächenschicht nicht vermeiden läßt und stets
Temperaturdifferenzen zwischen Ausgußkörper und Ausgießvorrichtung auftreten. Es
ist auch ein Tauchgußverfahren bekannt, wobei die Ausgußkörper und Ausgießvorrichtung
(Kokille) nachträglich nochmals im Weißmetallbad zusammen erwärmt werden, das jedoch
infolge doppelter Erwärmung hinsichtlich Arbeits-und Zeitaufwand nachteilig ist.
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Die Ausgußvorrichtungen selbst bestehen nach den bisher bekannten
Verfahren entweder aus einem massiven Gießdorn, der auf einem besonderen Gestell
fest und gegenseitig unbeweglich zueinander angeordnet ist, oder aus einer Aufspannvorrichtung
mit einer dünnwandigen, zur Begrenzung der anzugießenden Metallschicht dienenden
Kokille. Auch in letzterem Falle sind alle Teile gegenseitig unbeweglich zueinander
angeordnet. Das Ausgießen der Lagerkörper erfolgt dann entweder durch Eingießen
von Hand, Einspritzen oder Tauchen in das Weißmetallbad. Es ist auch ein Verfahren
bekannt, wobei die Ausgußkörper auf eine kreisende Scheibe gespannt werden und dann
das Weißmetall von der Laufseite während der Rotation eingegossen wird. Diese Verfahren
haben hinsichtlich der Abkühlung und der Erstarrung des Ausgusses den Nachteil,
daß dieselben stets beiderseitig von der Außenseite des Ausgußkörpers und der Laufseite
aus infolge des wesentlich kälteren Gießdornes oder der dünnwandigen Kokille erfolgen.
Der Nachteil hierbei ist, daß durch die beiderseitige Schwindung Lunkerstellen und
Spannungen auftreten, die sich im Betriebe erfahrungsgemäß durch Lösung an der Verbindungsstelle
auswirken.
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Es ist auch eine Preßgußtauchmaschine bekannt, die sich auf Schienen
und Rollen um einen festen Punkt im Kreise dreht, deren eigentliche Gießvorrichtung
an einem Exzenter. oder einer Kurbel befestigt ist und durch den Exzenter- bzw.
Kurbelhub in das Metallbad taucht. Die Übertragung dieser Vorrichtung auf Lagerausgußmaschinen
ist kaum oder nur durch sehr komplizierte Anordnungen möglich, da die Ausgießvorrichtung
während
einer Umdrehung um den Kreismittelpunkt mehrmals und in
verschiedener Weise in die Bäder eintauchen muß.
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Alle diese Nachteile werden durch die nachfolgend beschriebene Erfindung
aufgehoben. Die Erfindung besteht darin, daß zylindrische, möglichst dickwandige
Gießdorne, die allseitig von den Ausgußkörpern umschlossen werden, samt Ausgußkörper
und Aufspannvorrichtungen an radial angeordneten, um einen Mittelpunkt kreisenden
Trägern angebracht sind und durch vertikal gelenkige Ausführung der Träger, die
durch Rollen, Schienen o. dgl. vertikal und horizontal geführt werden, nacheinander
in die erforderlichen ringförmig angeordneten Zinn-, Weißmetall-, Wasser- und sonstigen
zum Ausgießprozeß vorgesehenen Bäder eintauchen, so daß nur das Aufspannen der Ausgußkörper
von Hand erfolgt" während die übrigen Arbeitsoperationen durch entsprechende Ausgestaltung
der Aufspannvorrichtungen und der Gießdorne automatisch erfolgen. Zu diesem Zweck
sind Aufspannvorrichtung und Gießdorn beweglich zueinander angeordnet, indem der
zylindrische Gießdorn in axialer Richtung verschiebbar ist und dadurch gleichzeitig
zum Abschluß der Zuflußöffnungen, die im Unterteil derAufspannvorrichtung angebracht
sind, dienen. Eine andere Ausführungsart besteht darin, daß der Abschluß der unteren
Zuflußlöcher durch Anpressen eines konisch oder tellerartig verbreiterten, in axialer
Richtung beweglichen Stempels erfolgt.
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Das Eintauchen der Ausgußvorrichtungen kann auch noch in der Weise
erzielt werden, daß sie an den Trägern in axialer Richtung beweglich angebracht
werden und durch Kurvenscheiben, Zahnstangen, Zahnräder oder sonstige Übertragungsmittel
während der Rotation derTräger zwangsläufig in vertikaler Richtung gesteuert bzw.
bewegt werden (Abb. z und 3).
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- Eine Ausführungsart in diesem Sinne ist in den Abb. 2 und 3 als
Beispiel gezeichnet, das untenstehend näher beschrieben wird.
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Die vorstehenden Ausführungen der Erfindung können nun noch in der
Weise ausgestaltet werden, daß die gesamten Aufspannvorrichtungen samt Gießdorne
und Ausgußkörper während der kreisenden Bewegung um den Trägermittelpunkt in Rotation
um die eigene Achse versetzt werden, was am vorteilhaftesten erst nach Füllung und
Abschluß des Ausgußraumes erfolgt.
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In Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An
einem eventuell gelenkig angeordneten Träger a, wovon pro Ausgießvorrichtung eine
beliebige Anzahl vorgesehen werden kann, sind die Gießdorne und Aufspannvorrichtungen
mit den Antriebsmöglichkeiten angebracht. Die Träger a sind durch Rollen und Schienen
b, c horizontal und vertikal geführt. Durch entsprechenden Antrieb werden die Träger
und mit ihnen die Ausgußkörper samt Gießdorne und Aufspannvorrichtungen in kreisende
Bewegung gesetzt, wobei letztere Teile nacheinander in die erforderlichen Bäder
eintauchen. An der Stelle des Überganges von einem Bad in das andere können reduzierende
Räume eventuell durch reduzierende Flammen vorgesehen sein. Die Aufspannung der
Ausgußkörper kann durch Preßluft oder sonstige mechanische Spannvorrichtungen erfolgen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit mit Preßluftvorrichtung dargestellt,
so daß bei dieser Ausführungsart der Ausgießprozeß folgendermaßen verläuft.
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Die Ausgußkörper k werden durch Untersatzteller i gegen h und g gepreßt,
jedoch in der Weise, daß in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel noch ein Zwischenraum
zwischen Gießdorn in und dem unteren Teller i
verbleibt. Nach der Aufspannung,
die während der kreisenden Bewegung um den Trägermittelpunkt erfolgen kann, wird
die Verzinnung des Ausgußkörpers und dadurch gleiche Temperierung mit dem Gießdorn
und der Aufspannvorrichtung durch Eintauchen in das Zinnbad erzielt, indem hierbei
das Zinn durch die Öffnungen s eindringt und beim Herausgehen aus dem Zinnbad wieder
abfließt. Die nicht zu verzinnenden äußeren Flächen können, wie üblich, durch Bestreichen
mit Lehmwasser, Wiener Kalk oder Abbrennen mit Öl vorbehandelt werden, wobei eventuell
auch diese Operation mit der Erfindung automatisch erfolgen kann, indem vor dem
Zinnbad ein geeignetes Isolierbad evtl. Lackbad angeordnet wird. In diesem Falle
müssen die Öffnungen s noch, wie nachfolgend beschrieben, geschlossen sein. Das
Füllen des Ausgußraumes mit Weißmetall geschieht ebenfalls durch Eintauchen in das
Weißmetallbad, in welchem dann durch automatische Steuerung der Gießdorn mim Weißmetallbad
gegen den unteren Aufspannteller i gedrückt wird, so daß ein Rückfluß des Metalls
beim Herausgehen aus dem Weißmetallbad nicht mehr möglich ist. Der Abschluß der
Öffnungen kann nätiirlich auf die verschiedenste Art ausgeführt werden, z. B. in
der Weise noch, daß Teller i und Gießdorn m fest miteinander angeordnet
sind und die Zuflußöffnungen durch Anpressen eines konisch oder tellerartig verbreiterten
Stempels erfolgen.
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Die Abb. a und 3 stellen weitere Ausführungsarten der erfindungsgemäßen
Ausgießvorrichtungen dar. Das Eintauchen der Ausguß- und Aufspannteile i, k,
m, g, h in die Bäder ist hierbei in der Weise vorgesehen,
daß
sich die Preßluft- und Ausgußvorrichtungen während ihrer Rotation um die eigene
Achse in dem Träger d in vertikaler Richtung durch automatische Kurvensteuerung
oder ähnliches wie eine rotierende Bohrspindel bewegt werden können. e Die vorstehenden
erfindungsgemäßen Vorrichtungen lassen also zu, daß die Verzinnung nach dem Aufspannen
der Ausgußkörper auf die Ausgießvorrichtung möglich ist, während bei den bisher
bekannten Verfahren und Vorrichtungen das Aufspannen nach dem Verzinnen erfolgte.
Dies ist noch mit dem weiteren Vorteil verbunden, daß dadurch das Ausgießen unmittelbar
danach durch bloßes Umtauchen in das Weißmetallbad, ehe die Verzinnungsschicht erstarrt,
vorgenommen werden kann.
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Durch die Antriebsvorrichtungen q und n
können die ausgegossenen
Lagerkörper k samt den Gießdornen m und den Aufspannvorrichtungen e, f, g,
h in Rotation um die eigene Achse neben ihrer kreisenden Bewegung um den Trägermittelpunkt
versetzt werden. Das neuheitliche Verfahren im Gegensatz zu den bis jetzt bekannten
Schleuderverfahren besteht darin, daß es nunmehr möglich ist, die Ausgußkörper samt
Gießdorn und Aufspannvorrichtung nach dem Ausgießen rotieren zu lassen, wobei gleichzeitig
möglichst dickwandige Gießdorne Verwendung finden können. Diese erfindungsgemäße
Anordnung hat den Vorteil, daß die Abkühlung bzw. Erstarrung des Ausgusses einseitig,
und zwar von außen nach innen erfolgt, wodurch Materialspannungen und Lunkerbildungen
vermieden werden, denn die Schwindungskräfte wirken nur einseitig.
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In den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist der Antrieb sowohl für
die Träger als auch für die eigentlichen Ausgießvorrichtungen zentral vorgesehen;
selbstverständlich sind auch andere Ausführungen möglich; beispielsweise könnte
der Antrieb auch durch Zahnkränze, die an derAußenseite angebracht sind, vorgenommen
werden. Außerdem ist es möglich, die Rotation der eigentlichen Ausgießvorrichtungen
um ihre eigene Achse durch direkten Einzelantrieb mittels eines kleinen Motors,
der an jedem Träger angebracht wird, zu bewerkstelligen.
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Die Gießdorne, die unteren Aufspannteller und die Aufsatzringe h,
wie sie in den gezeichneten Beispielen vorgesehen sind, sind auswechselbar anzuordnen,
so daß mit einer Ausgießvorrichtungdie verschiedensten Lagergrößen ausgegossen werden
können.
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Der Aufsatzring h kann in der Weise ausgeführt werden, daß seine untere
Bohrung dem inneren Durchmesser der Ausgußkörper entspricht und im oberen Teil.
konisch gegen den Gießdorn abschließt, damit der Ausgußraum oben abgeschlossen ist
und das Weißmetall während der Rotation nicht entweichen kann. Wenn erforderlich,
können für rascheren Luftabzug kleine Öffnungen angebracht werden.
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Die Steuerung des Preßluftventils und der Einrückvorrichtung r ist
als eine mögliche Ausführungsart durch Rollen p und Schienen t vorgesehen, wofür
jedoch ebenfalls die verschiedensten Anordnungen möglich sind.