-
Kolbengießmaschine Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Gießen
von Leichtmetallkolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen. Das Gießen solcher
Kolben ist schwierig, weil die Kolben nach innen springende Teile besitzen, und
weil die für die Herstellung von Leichtmetallkolben zumeist verwendeten Legierungen
einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen und daher leicht auf dem Kern
aufschrumpfen. Der Kern muß daher unmittelbar nach dem Gießen aus dein Gußstück
herausgelöst werden, was deshalb sehr schwierig ist, weil das Metall in diesem Zeitpunl@t
noch äußerst brüchig ist. Hinzukommt, d@aß diejenigen Stellern dies Gußstück es,
die einer Beschädigung bei dem frühzeitigen Herausläsen des Kernes am meisten ausgesetzt
sind, nämlich die Kolbenbolzenaugen, später beim Betrieb des Kolbens die Hauptbeanspruchung
auszuhalten haben, da sie die Lager für die Kolbenbolzen enthalten. Es ist seit
langem bekannt, bei den Maschinen zum Gießen von Leichtmetallkolben sowohl die äußere
Gußforin als auch die Kerne mehrteilig auszuführen. So, bediente man sich beispielsweise
häufig eines dreiteiligen Kernes, bei dem zunächst das Mittelstück herausgezogen
wird und dann die Seitenstücke nach innen in den frei gewordenen Mittelraum hereingeschoben
werden, um dann in Richtung der Kolbenachse herausgezogen zu werden. Das Ziehen
der Kerne geschieht in der Regel freihändig, und es hängt von der Geschicklichkeit
des Gießers ab, wie groß der Ausschuß ist, der bei diesem Verfahren entsteht. Man
arbeitet bei dem Verfahren in der Regel mit liegendem Guß, d. h. man gießt den Kolben
mit dein Kopf nach unten. -Eine Verbesserung dieses Verfahrens wurde seinerzeit
dadurch erstrebt, daß man die die Kolbenbolzenaugen formenden Kernstücke in einer
durch die Kolbenachse und die Kolbenbolzenachse gehenden Ebene nochmals unterteilte
und dann nach Entfernen der übrigen Kernstücke seitlich von den Kolbenbolzenaugenwegschob.
Dieses Verfahren besitzt den in das Auge springenden Nachteil, daß die Kernstücke
dabei an der Innenwandung des frisch gegossenen Kolbens entlang gleiten.
-
Es wurde nun gefunden, daß man zu der schon früher geübten Art der
Entfernung der Kernstücke durch Einwärtsschieben in Richtung derKolbenbolzenachse
zurückkehren und die diesem Verfahren bisher anhaftenden Mängel in erstaunlicher
Weise beheben kann, wenn man die Kernstücke, anstatt sie freihändig loszulösen,
an ihren aus dem Kolben herausragenden Teilen mit Ansätzen versieht, die in entsprechend
ausgebildeten Bahnen der Maschine parallel zu der Kolbenbolzenachse geführt werden.
Durch diese Maßnahme gelingt es nicht nur, den Aus= sehuß unter das bisher bei gleicher
Produktionsgeschwindigkeit erreichte Mindestmaß wesentlich herabzudrücken, sondern
es wird sogar eine beträchtliche Er'hö'hung der pro Stunde von einem Arbeiter ,herstellbaren
Kolbenzahl erzielt. Dabei kann das Verfahren im Gegensatz zu den früheren Verfahren
ohne
weiteres auch von wenig geübten Arbeitern durchgeführt werden.
Das Führen von Kernstücken in Führungen, ist an sich für die Gießereitechnik schon
gelegentlich vorgeschlagen worden. Man hatte aber bisher nicht erkannt, daß diese
Maßnahme auch für (las Gießen von Leichtmetallkolben brauchbar sei und gerade auf
diesem Gebiet zu den erw iillnten Erfolgen führen würde. Man war vielmehr überwiegend
der Ansicht, daß man sich gerade wegen der Empfindlichkeit dieser Gußstücke auf
daA Fingerspitzengefühl eines erfahrenen Facharbeiters verlassen müsse, der den
Kern freihändig loslöst.
-
Wegen der großen Empfindlichkeit der hier in Frage kommenden Legierungen
in der ersten Zeit nach dem Guß bestehen Schwierigkeiten auch für die Loslösung
der äußeren Formhälften und der Kernstifte, die die Kolbenbolzenlager formen. Das
schonende Losbrechen dieser Teile vom Gußstück geschieht erfindungsgemäß vorzugsweise
dadurch, daß an den beiden Forinenhälften vorgesehene Stangenpaare durch Druckstücke
auseinandergetrieben werden, die mit keil-oder kurvenförmig zueinanderlaufenden
Führungskanten versehen sind und die äußeren Formhälften gleichzeitig und mit den
Kernstiften gemeinsam in Richtung der Kernstiftachse vom Gußstück abzielten. Hierdurch
wird gewährleistet, daß zwar die für dasLoslösen oft erforderliche große Kraft zur
Verfügung steht, daß aber die Kraftanwendung schonend und mit allmählicher, dem
Einzelfall angepaßter Steigerung erfolgt.
-
Die Entfernung der Kernstücke und die Loslösung der äußeren Formhälften
erfolgt zweckmäßig vollständig kraftbetätigt, was an sich bekannt ist.
-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen an einigen
Ausführungsbeispielen beschrieben.
-
Abb. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch den oberen Teil einer
Kolbengießmaschine.
-
Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i.
-
Abb. 3 ist eine schaubildliche Darstellung einer Kolbengießmaschine
in einer etwas anderen Ausführungsform.
-
Der allgemeine Aufbau der Maschine ist am besten aus Abb. 3 ersichtlich.
An einem Grundgestell i sind zwei hydraulische Zylinder 2 befestigt, deren Kolben
3 oben aus den Zylindern herausragen und die Tischplatte 4 tragen, auf der die Form
aufgebaut ist. Im folgenden wird nunmehr zunächst die in den Abb. i und 2 dargestellte
Ausgestaltung des Formkerns beschrieben. Der Formkern besteht aus einem mittleren
Teil 14, aus zwei seitlichen Kernstücken 51 und aus den Kernstiften 21. Die Kernstücke
51 sind an ihrem unteren, aus dem Gußstück herausragenden Teil mit Ansätzen 54 versehen.
Diese Ansätze 5:4 sind in Laufbahnen iogeführt, die in einem auf der Tischplatte
4. sitzenden geteilten Ring 9 vorgesehen sind.
-
Um die Kernteile von dem Grundstück zu lösen, wird zunächst das inittlereKernstück
14 entfernt, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß mit Hilfe der hydraulischen
Zylinder 2 die auf den zugehörigen Kolben 3 sitzende Tischplatte samt dem Gußstück,
der äußeren Form 18 und den Kernstücken 5.i angehoben wird. Hierdurch wird das an
einer feststehenden Stange 13 befestigte Mittelstück 14 herausgezogen. Dann werden
die seitlichen oder äußeren Kernstücke 51 aufeinander zu bewegt, und zwar in Längsrichtung
der Stifte 21; welche die Kernstücke für die Lagerflächen der Kolbenbolzenaugen
bilden. Dadurch, daß die Kernstücke 51 mittels der in den Laufbahnen io gleitenden
breiten Ansätze 54 zwangsläufig geführt werden, wird die ,Gefahr einer Beschädigung
der in diesem Zeitpunkt meist noch sehr leicht verletzlichen Kolbenbolzenaugen vermieden.
Die Kernstücke 51 können von Hand mittels eines geeigneten Gestänges oder auch selbsttätig,
beispielsweise mittels Druckluft, bewegt werden.
-
Die Einrichtung zum Ziehen der Kernstifte 21 und zum schonenden Losbrechen
der äuße# ren Formhälften 18 ist ebenfalls in Abb. i und 2, deutlicher aber noch
in Abb. 3 dargestellt. Beide Formhälften 18 sind je mit zwei Stangen 47 versehen.
An dem Grundgestell i ist .eine Leiste 33 befestigt, die an ihrem oberen Ende keilförmig
gestaltete Führungskanten 48 aufweist. An der Rückseite der Maschine ist eine entsprechende
Leiste 49 vorgesehen. Beide Leisten können verstellbar oder auswechselbar an dem
Grundgestell befestigt sein. Die keilförmigen. Führungskanten dienen dazu, die Stangen
47 auseinanderzusprengen und dadurch die Formhälften 18 voneinander fort zu bewegen.
Die Kernstifte 21 sind mit den Formhälften 18 verschraubt und bewegen sich gemeinsam
mit den Formhälften von dem Gußstück fort. Während des Gießens befindet sich die
Maschine .in der in den Abb. 1, 2 und 3 dargestellten Lage. Dabei sitzt das mittlere
Kernstück 14 in Gießlage, das heißt zwischen den seitlichen Kernstüclcen 51, und
'die äußeren Formhälften 18 befinden sich in Schließlage, so daß der Hohlraum vollständig
betriebsbereit ist. Nachdem das flüssige Metall in. die Form eingegossen und genügend
erhärtet ist, wird ein Druckmittel in die hydraulischen Zylinder a eingeleitet.
Die Druckmittelleitungen sind in Fig. 3 angedeutet, brauchen aber im Zusammenhang
mit
der vorliegenden Erfindung nicht mehr näher beschrieben zu werden. Durch Einleiten
des Druckmittels in die Zylinder z wird die Tischplatte 4. samt dem Gußstück und
der Form angehoben. Nur der mittlere Teil 14 bleibt ortsfest stehen, denn er ist
an der Stange- 13 befestigt, die ihrerseits an dem Grundgestell r sitzt.
Dabei löst sieh der mittlere Kern 14 von den seitlichen oder äußeren Kernstücken
51.
-
Die an den Formhälften 13 sitzenden Stangen 47 befinden sich
während des Gießens, d. h. während der in Abb. 3 dargestellten Lage der Maschine,
an der schmalsten Stelle des keilförmigen Führungsstückes 48. Wird die Tischplatte
4 angehoben, so werden die Stangen 47 an den schräg auseinandergehenden Führungskanten
entlang geführt, wodurch die Formhälften 18 von dem Gußstück losgebrochen und die
Kernstifte 2z gezogen werden. Hierbei kann eine große Kraft auf die Formhälften
18 zur Einwirkung gebracht werden; andererseits ist dadurch, daß die Führungskanten
48 nur sehr allmählich breiter werden, ein schonendes Loslösen gewährleistet.