DE7729772U1 - Niederdruck-giesseinrichtung fuer gussstuecke - Google Patents
Niederdruck-giesseinrichtung fuer gussstueckeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/08—Controlling, supervising, e.g. for safety reasons
Description
München I?2 - Steinsdorfstr. 10 Dipi.-ing. R. beetz sen.
Dr.-Ing. W. TIMPE Dlpl.-Ing. J. SIEGFRIED
578-27-3350 26. Sept. 1977
Regie Nationale des Usines RENAULT 92I09 Boulogne Billancourt, Frankreich
Niederdruck-Gießeinrichtung für Gußstücke
Die Erfindung betrifft eine Niederdruck-Gießeinrichtung für Gußstücke einerseits bei Kokillenguß, andererseits
bei Sandformenguß.
Es ist bekannt, daß Gußstücke großer Fläche, die aus '..
heterogenen Massen gebildet sind, gegossen und versorgt ; werden können durch Mehrfachspeisung, ausgehend von einer \
ggf. wärmeisolierten Verteilungskammer, die unter dem Abdruck t
des Stücks angeordnet ist. Diese ist grundsätzlich für Stücke !
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vorgesehen, die kernlos sind>oder für solche, bei denen
die Kerne über kleine Flächen zum Äußeren der Stücke münden. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise
in der FR-PS 71/33918 der Anmelderin beschrieben.
Für das Kokillengießen von Stücken hohen Kernanteils, bei denen eine große Sandmenge außerhalb der Stücke vorhanden
ist, sowie bei vollständig mittels Sandformen gegossenen Stücken ist es jedoch erwünscht, diese Einrichtung
bzw. Anordnung zu vermeiden, da die Sandteilchen in die Verteilungskammer über die Gießspeisungen oder -mundstücke
fallen können. Dadurch ergeben sich für die Qualität schädliche Einschlüsse in den erzeugten Gußstücken.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gießeinrichtung, insbesondere sowohl eine Niederdruck-Kokillengießeinrichtung
für mit Kernen versehene Gußstücke als auch eine Sandformen-Gießeinrichtung anzugeben, die
unter Vermeidung der erwähnten Nachteile für Stücke mit großem Kernanteil einen anderen Aufbau der Verteilungskanimer
besitzt.
Dabei wird die Verteilungskammer nicht mehr unter dem Abdruck des Gußstücks flach angeordnet, wie das bei
der bekannten Einrichtung der Fall ist. Im Fall des Niederdruck-Kokillengusses weist eine derartige Gießeinrichtung
einen eine Kokillen-Form mit einem Flüssigmetall-Abstich versorgenden Ofen auf, wobei das Flüssigmetall
über ein Rohr fließt, das in eine Verteilungskanimer der Schmelze mündet, die mit den Formenabdrücken über Gießmundstücke
des Gußstücks verbunden sind, und ist gemäß einem Ausführungsbeispxel erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießform in einer horizontalen Presse mit vertikalen Verbindungsebenen angeordnet ist, wobei
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eine Verteilungskammer vertikal zwischen den Ebenen der horizontalen Presse und gegen die Wand der Gießform,
die sie versorgt, angeordnet ist. Eine vertikale Presse, die mit einer Gießform mit seitlichen Bewegungen versehen
ist, kann ebenfalls verwendet werden.
Eine besondere den Gegenstand der Erfindung betreffende Einrichtung bezieht sich auf die Herstellung von
Motorköpfen oder -blöcken oder komplizierten Gußstücken, die eine sehr zerbrechliche Kernanordnung benötigen, und
insbesondere Kerne, die durch ein Verfestigungsverfahren .des Sandes mittels eines Kühlkastens hergestellt sind,
bei denen die Möglichkeit erheblicher Verformungen infolge der Wärmeplastizität der Bindemittel besteht. In
diesem Fall muß jede Kraftwirkung infolge der Schubwirkung des Metalls auf die Kerne vermieden werden und
eine maximale Trennung der Gase der Kerne begünstigt werden.
Eine diese Bedingungen erfüllende Gießeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Gießformen so verteilt
sind beiderseits der Gießmetall-Verteilungskammer, daß die zu gießenden Stücke sich in vertikaler Gießlage
befinden, wobei ein Ende des Stücks in Auflage auf dem Unterteil einer Pormenkokille ist.
Dabei ist festzustellen, daß der übergang vom Gießen von zwei horizontalen Motorköpfen,wie gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, zu dem mit vier vertikalen Motorköpfen,wie beim letzteren Ausführungsbeispiel,
das Fließvermögen des Metalls zwischen der Verteilungskammer und den Abgüssen wenig ändert,
da die Anzahl der Gießmundstücke pro Stufe im wesentlichen gleich ist. Die Geschwindigkeit des Anstiegs des Metalls
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in der Kammer muß in Bezug stehen mit den Strömungsmöglichkeit enj um eine stufenweise Füllung zu erreichen.
Diese für Motorköpfe untersuchten Einrichtungen sind die gleichen für Gehäuse, Träger oder anderen Gußstücke einer
bestimmten Fläche mit Heterogenität der Masse, die eine Flüssigmetallversorgung an mehreren Stellen erfordern.
Gegenstand der Erfindung ist eine Gießeinrichtung für Gußstücke, mit einer Flüssigmetall-Quelle unter Niederdruck,
die durch einen Druckofen, eine Metallsäule oder eine andere in eine Verteilungskammer des Metalls mündende Einrichtung gebildet
ist, die mit Formen über Gießmundstücke des Gußstücks verbunden ist, mit dem Kennzeichen, daß die Verteilungskammer
parallel zu den Flächen der die Gießmundstücke aufnehmenden Formen vertikal angeordnet ist und die Gießmundstücke horizontal
an der Verteilungskammer angesetzt sind. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf das Gießen von Wärmekraftmaschinen,
Werkzeugmaschinen, usw.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in Perspektive eine Form
zum Gießen von Motorköpfen, die auf einer Fläche mit den kleinsten Abmessungen mit
ihrer Verteilungskammer gemäß der Erfindung ausgerichtet ist,
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Fig. 2 im Vertikalschnitt die Gießform gemäß Fig. 1 mit deren Auswerfern zur Darstellung des Ausstoßens
der Gußstücke,
Fig. 3 in Aufsicht eine Einrichtung mit zwei Pressen zum Gießen von Motorköpfen oder anderen komplizierten
Gußstücken, bei denen die Gußstücke auf einer ihrer Flächen mit den geringsten Abmes- j
sungen angeordnet sind,
Fig. 4a den Schnitt IV-IV in Fig. 3 bei einem einzigen
Gußstück,
I Fig. 4b den Schnitt IV-IV in Fig. 3 bei Gußstücken j
auf den beiden Seiten der Gießkammer, [
Fig· 5 gemäß dem Schnitt IV-IV in Fig. 3 eine Gieß- \
einrichtung mit einer wärmeisolierten Vertei- ; lungskammer, ;
Fig. 6 ebenfalls im Schnitt eine Gießeinrichtung mit '
einer nicht wärmeisolierten Verteilungskammer, jedoch mit mehreren Versorgungsstellen der
Gießform, j
Fig. 7 den Schnitt längs einer durch die Linie VII-VII in Fig. 6 gehenden Horizontalebene,
Fig. 8 die Ausstoß-Folge der Einrichtung gemäß Fig. 6,
Fig. 9, 10 im vertikalen Axialschnitt zwei Ausführungsbeispiele der Verteilungskammer, die mit einem
Deckel und einer inneren Gasheizungs-Rampe versehen ist,
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Fig. 11 in Teilaufsicht eine Presse mit einer Gießeinrichtung
mit Gießformen im Teilvertikalschnitt für Gußstücke,wie Motorköpfe, die
in Vertikalrichtung vierfach gegossen sind,
Fig. 12 in Seitenansicht eine Hälfte der Einrichtung
gemäß Fig. 11, wobei die andere Hälfte . . symmetrisch ist,
Fig. 13 in Seitenansicht die Gießkammer gemäß Fig. 11,
Fig. Ik vergrößert Einzelheiten der Kern-Anordnung
gemäß Fig. 11 mit einem Horizontalschnitt im Keil bzw. Steg auf der linken Seite und
einem Querschnitt durch die Gießmetall-Speisungen im rechten Teil,
Fig. 15 im Vertikalschnitt längs der Längsachse die Verteilungskammer gemäß Fig. 11 - 13, die
mit einer direkten elektrischen Heizeinrichtung versehen ist,
Fig. 16 vergrößert im Schnitt die Verteilungskammer mit einem elektrischen Heizwiderstand, der
in das Metallbad der Kammer eintaucht,
Fig. 17 schematisch ein Anwendungsbeispiel des Gießsystems mit einem in einer Sandform gegossenen
Gußstück, wie die Bank einer Werkzeugmaschine,
Fig. l8 das gleiche Anwendungsbeispiel bei einer Sandform mit zwei gegossenen Gußstücken,
die symmetrisch beiderseits der Gießkammer angeordnet sind.
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In den Pig- 1 und 2 ist eine Verteilungskammer 1
in Form eines flachen Kastens, der vertikal auf einer großen Seite liegt, dargestellt zwischen zwei Formen 2, 3S
die das Gießen beispielsweise von zwei Gußstücken ermöglichen. Ein Gießmetall-Rohr 4, das seitlich am Unterteil
der Verteilungskammer 1 mündet, ermöglicht eine Versorgung mit .geschmolzenem Metall, das von einem Niederdruck-Gießofen
kommt.
Jede Form weist ein erstes bewegliches Teil 5>
.durch das Auswerfer 6 treten, die durch einen schematisch dargestellten Mechanismus 7 betätigbar sind, sowie ein
Teil 8 der zweiten Halbkokille auf, das von dem ersten Teil getrennt werden kann. Die zu gießenden Stücke 9
sind beim erläuterten Ausführungsbeispiel Motorköpfe für Vierzylindermotoren von Kraftfahrzeugen.
Die Verteilungskammer 1 des Gießmetalls besteht aus einem Gießereierzeugnis einer Legierung, die sich unter
Flamme wenig oxidiert, wie ein schwer schmelzbares Gießmetall. Die Vertikalflächen 10a, 10b der Verteilungskammer
1 sind über Quer-Versteifungsglieder 11 miteinander verbunden. Oben ist die Verteilungskammer 1 durch einen
Deckel 12 geschlossen, der den Zutritt zum Inneren der Verteilungskammer 1 ermöglicht.
Die Gieß -Speisungen^ der Verteilungskammer 1 sind in Sandstegen oder -keilen 14 angeordnet, bei denen vorzugsweise
das Bindemittel insbesondere gegenüber Wärme gut widerstandsfähig ist. Beispielsweise werden Phenoloder
Furanharze verwendet, die nut Furfuryl-Alkohol geladen oder getränkt sind. Die Fläche des Motorkopfes, die an der
Seite der Verbrennungskammern des Motors angeordnet werden soll, wird durch diese Keile 14 und durch Kokillen erhal-
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ten, die ggf. gekühlt werden, und die weiter unten näher erläutert werden, ebenso wie die Kernblöcke, mit denen
die Keile I1J einstückig sind und die die Innenteile des |
Motorkopfes bilden, wobei Keil und Kernblock eine Gesamtanordnung bilden, die wenig zerbrechlich und steif ist,
und die leicht umzuformen ist mittels einer mechanischen Einrichtung.
Die in den Keilen 1Ί angeordneten Gießmundstücke
oder Gießmetallspeisungen können mit Filtern aus Glasfaser oder einem anderen beim Gießen leichter Legierungen
üblichen Werkstoff versehen sein. Die Keile 14 vermeiden eine zufällige Verankerung oder Verstopfung
während der Verfestigung der Gi&ß-Speisungen in der Form,
weshalb die Gefahr der Bildung von Rissen herabgesetzt ist durch Sicherstellen einer konstanten Temperatur in
dieser kritischen Zone der Versorgung.
Das Ausstoßen der Gußstücke erfolgt mittels Verschiebung der Anordnung 5, 6, 8 der Form. Nach einer bestimmten
Bewegungsstrecke bleiben das Teil 8 der Form und die Auswerfer 6 stehen, während das Teil 5 der Form seine
Horizontalbewegung beibehält zum Ausstoßen oder Entformen des Abgusses oder Abdrucks.
Die Auswerfer 6 nehmen dann ihre Lage im Teil 5 der Form an und das Gußstück 9 ist bereit für seine Auswerfung
mittels (nicht dargestellter) Auswerfer im Teil 8 der Form, die es vertikal von letzterem Anheben, und zu
seiner Entfernung mittels einer mechanischen Einrichtung. Wenn auszuwerfende tiefe Elemente an der Ebene 15 der
Form vorhanden sind, kann ein Auswerfen in Richtung des Pfeils E notwendig sein unter Durchfahren der Verteilungskanuner
1.
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Diese Anordnung erlaubt lediglich das Gießen eines einzigen Gußstücks bei jeder Einführung anstatt zweier
Gußstücke, wenn diese zweifache Auswerfung nicht notwendig
ist.
Es wird nun eine Maschine erläutert, die das Gießen zweier Gußstücke bei jeder Einführung oder Injektion ermöglicht,
weil keine Auswerfung notwendig ist, um die Fläche zu entformen, die die Gieß-Speiungen aufnimmt,
oder eineseinzigoi Stücks wenn die Notwendigkeit eines
Auswerfens besteht, ermöglicht.
Eine derartige Maschine gemäß Fig. 3 enthält eine oder zwei horizontale Pressen 16, die mit vertikalen
Gießmetall-Verteilungskammern 1 versehen sind, die simultan durch ein Y-förmiges Rohr 17 versorgt sind von
einem Niederdruck-Gießmetallofen 18 mit Strahlungs-Gewölbe
oder mit Induktion eines Leistungsvermögens abhängig von der notwendigen Froduktion. Zwei vertikale Platten 20 der
Presse,die mit Kokillenformen 2, 3 gemäß Fig. 1 versehen sein können, können jede Verteilungskammer 1 einschließen.
Lediglich eine Form 2 ist in Fig. 3 vollständig dargestellt. Die Formen können einfach zum Gießen zweier Gußstücke
oder doppelt zum Gießen von vier Gußstücken ausgeführt sein, wie das zuvor ausgeführt worden ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4a wird lediglich
ein einziges Gußstück gegossen. Jede Vertikalfläche der Form 3 weist Auswerfer auf. Die Fläche des beweglichen
Teils 5 der Form, die ein Teil 29 der Kokille enthält, ist von zwei Auswerfern 6a durchsetzt, die horizontal
angeordnet sind, und die Fläche des festen Teils 27 der § Kokille ist durch Auswerfer durchsetzt, die die Verstei-
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fungsglieder 11 der Kammer 1 durchsetzen in zu diesem Zweck vorgesehenen Bohrungen 19. Die Kammer 1 wird durch
Brenner 21 aufgeheizt, die am Deckel 12 der Gießkammer im Inneren des auf einer Basis 23 befestigten Fundaments
22 und an der Vertikalfläche 10b verteilt sind.
Die feste vertikale Fläche oder Platte 20 der Presse l6 wird von Austritten 24 der Gießmetallmundstücke oder
-Speisungen der Gießkammer 1 durchsetzt, die in kegelstumpfförmigen
Vorsprüngen 25 der Kammer 1 gebildet sind und die eine Wärmedämmung 26 aufweisen. Im Inneren dieser
.Platte 20 befindet sich eine erste metallische Halbkokille 27 und ein Kernsand-Keil 14,auf dem die verschiedenen
Kernelemente 28a,b,c,d verteilt sind, die die Konturen des zu gießenden Motorkopfes bilden und die sich im entfernbaren
Teil 8 der zweiten Halbkokille befinden, die im bewegbaren Teil 5 der Form enthalten ist , das auch
einen anderen Teil 29 der Halbkokille enthält mit den Abgüssen, und die auf der bewegbaren Horizontalplatte
der Presse 16 angeordnet sind.
In der Halbkokille 27 befinden sich Gießmetall-Speisungsöffnungen 13, die durch Sandkeile 31 gebildet
sind, wobei die öffnungen 13 auch die Keile 14 durchsetzen.
Kühlöffnungen 32 können in der Halbkokille 27 vorgesehen sein.
Gemäß einem in Fig. 4b dargestellten Ausführungsbeispiel erfordern die Gußstücke lediglich das Auswerfen
über eine Fläche. Dann ist ebenfalls eine Gießmetall-Verteilungskammer
1 vorgerehen, die jedoch Vorsprünge 25 mit Austritten 24 für die Gießmetallspeisung an ihren beiden
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Vertikalflächen 10a und 10b besitzt. Lediglich Auswerfer 6a treten durch das Teil 5»29 der Form, die auf der Platte
30 der Presse 16 angeordnet ist. Heiz-Brenner 21 der Verteilungskammer 1 sind lediglich am Deckel 12 und am Fundament
22 verteilt.
Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1Jb mit einer Gießmetall-Verteilungskammer
la, die in bekannter Weise (vgl. FR-PS 7^/33918) wärmegedämmt oder wärmeisoliert ist.
Diese Kammer la ist an der Innenseite ihrer Vertikalflächen 9j 10yam Boden und am Deckel 12a mit einem isolierenden
feuerfesten Produkt 33 bedeckt oder ausgekleidet, das auch die kegelstumpfförmigen Gießmetall-Austritte 2k
begrenzt, die sich um die Gießmetall-Speisungsöffnungen 13 verlängern, die in den Teilen in Form von Hülsen 31a vorgesehen
sind, die die Halbkokille 27 durchsetzen. Diese Hülsen 31a enden in einem kegelstumpfförmigen Toil, das
sich zu den Abdrucken im Teil 8 der Form öffnet oder erweitert und die Zufuhr für die Gießmetallspeisung 13
bildet. Ein Deckelverschluß 12b ermöglicht einen scnnellen
Zugang in das Innere der Verteilungskammer la.
Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist die Form ein bewegliches Element 5, das den Teil 29 der Halbkokille
enthält und das durch Auswerfer 6a durchsetzt ist, die durch einen Mechanismus 7 der horizontalen Presse 16
gesteuert sind, sowie ein zweites bewegbares Element 8 auf, das Auswerfer· 6c aufweist, die das gegossene Gußstück zum
Auswerfen oder Entfernen mittels einer geeigneten mechanischen Einrichtung 35 vertikal anheben können nach der
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Vertikalverschiebung des Teils 5 der Form. Die
Vorsprünge 25 der Kammer la und die Hülsen 31 gemäß den Pig. 4a und 4b sind hier durch Metallhülsen 31a
ersetzt, die die Gießmetallspeisung 13 bilden und die an den Wänden 10a, 10b der Kammer la befestigt sind und
geeignete Aussparungen im Teil 27 der Kokille einnehmen.
Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel unter Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4b mit
einer nicht wärmegedämmten vertikalen Verteilungskammer Ib, die Gießmetallspeisungen der Formen an verschiedenen
Stellen oder Punkten besitzt. Zwei Formen sind in der horizontalen Presse 16 beiderseits der Verteilungskammer
Ib angeordnet, von denen lediglich eine einzige Form in Fig. 6 dargestellt ist. Im wesentlichen sind die gleichen
Elemente dargestellt, nämlich die Verteilungskammer Ib, kegelstumpfförmige Vertiefungen 25 der Kammer Ib,
vertikale Platten 20, Teile 5, 8 der Form, die erste Halbkokille 27, 29, Kernelemente 28, Gießmetallspeisungen
13, horizontale Auswerfer 6a und vertikale Auswerfer 6c sowie obere und untere Brenner 21.
Aus Fig. 7 ergibt sich, daß die vertikale Gießmetall-Verteilungskammer
Ib, die-durch Vertikalplatten der Presse 16 umgeben ist, in Längsrichtung durch Quer-Versteifungsglieder
11 durchsetzt ist und in Richtung jeder Seite eine Reihe von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen
25 besitzt, die zwischen den Versteifungsgliedern 11 angeordnet sind und die von Austrittsöffnungen 24
für die entsprechenden Gießmetallspeisungen 13 durchsetzt sind. Die Vorsprünge 25 dringen in eine Aussparung 34
der Vertikalplatte 20 ein, in deren Innerem die Halbkokille 27 angeordnet ist, deren Außenfläche in den Vorsprüngen
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25 anliegt und die ihrerseits Außenrippen. 35 aufweist,
die in die Aussparungen 36 eindringen zwischen den Vorsprüngen 25 und der Kammer Ib. Die Halbkokille 27 weist
auch Ausnehmungen auf, in die Sand-Hülsen oder -Vorsprünge 31 eindringen, die zu einer Anordnung 37 vereinigt sind,
die die Durchtritte aufweist, die die Gießmetallspeisungen 13 bilden, die im Sandkeil 14 gebildet sind, der einstückig
mit der Anordnung 37 ist und an dem die Kernelemente 28 befestigt sind. Brenner 21 sind ebenfalls an den beiden
Längsenden des Gießkastens Ib vorgesehen.
Fig. 8 zeigt schematisch die Reihenfolge oder den Ablauf des Ausstoßens der Form gemäß den Fig. 6, 7. Im
ersten Schritt a ist das bewegliche Teil 5 der Form in Anlage] gegen die feste Platte 20. Eine Zugkraft in Richtung des
Pfeils E wird auf das bewegliche Teil 5 der Form ausgeübt. Im Schritt b verschiebt sich die Platte 30 der Presse
16 mit den Auswerfern 6a und 6c zusammen mit den beiden bewegbaren Teilen 5 und 8 der Form, die sich von der
festen Platte 20 lösen. Im Schritt c verschiebt sich lediglich das bewegliche Teil 5 der Form weiter in Richtung
des Pfeils E.,, wobei die Auswerfer unbeweglich bleiben. Im letzten Schritt d sind die horizontalen Auswerfer
6a zurückgezogen vom Teil 8 der Form in Richtung des Pfeils Ep und treten die vertikalen Auswerfer 6c durch
das Teil 8 der Form zum Anheben des gegossenen oder geformten Gußstücks 9 vertikal in Richtung des Pfeils E,,
damit eine Abführeinrichtung 38 es ergreifen kann.
In Fig. 9 ist ein axialer Vertikal-Längsschnitt einer Gießmetall-Verteilungskammer Ic dargestellt, die
an jeder Vertikalfläche 10 zwei horizontale Reihen von | Vorsprüngen 25 mit den Austritten 24 zur Gießmetallspei- |
sung besitzt. Zwischen den beiden Reihen der Vorsprünge ί
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25 sind Verstärkungsglieder 11 dargestellt und am Unterteil ist ein Rohr 39 mit einem Flansch 40 zum Verbinden
mit einer Versorgungsrohrleitung für das Flüssigmetall gemäß Fig. 3 vorgesehen. Ein Deckel 12c weist Außenrippen
41 und Innenrippen 42 auf und schließt die Oberseite der Kammer Ic ab. Unter dem Boden 43 der Kammer Ic sind an
einer geneigten Rampe 44 Gasbrenner 21 angeordnet, die die Aufheizung des Flüssigmetalls ermöglichen, das die
Kammer Ic versorgt. Vertikalträger 45 befestigen die
Rampe auf Fundamenten 46.
Fig. 10 zeigt eine der in Fig. 9 dargestellten Kammer ähnliche Kammer, die jedoch in Längsrichtung verlängert
ist und mindestens zwei Reihen von Vorsprüngen 25 mit Austritten 24 zur Gießmetallspeisung aufweist,
die eine Gruppierung mehrerer über jede Seite der Kammer
zu gießender Gußstücke ermöglicht durch Anordnen einer dieser Zahl entsprechenden Gruppierung 8 von Kernen 28
in der Form.
Die beiden Reihen oder Gruppen der Gießmetallspeisungen sind durch einen Raum ohne Gießmetallspeisung getrennt,
in dem jedoch die Wände der Kammer stets vereinigt sind über Versteifungsglieder 11. Eine geneigte Rampe 44,
in der Gasbrenner 21 verteilt sind, ist unter dem Boden der Kammer auf Trägern 45 mit verteilten Fundamenten 46 .
angeordnet.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gießeinrichtung betrifft die Herstellung von Metallköpfen oder komplizierten
Stücken, die eine Gießung erfordern, bei der, gemäß den Fig. 11 - 14, die zu gießenden Gußstücke vertikal sind,
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d. h. daß deren kleinste Fläche gegenüber dem Unterteil der Kokille angeordnet ist. Der rechte Teil der Pig. 11
und 12 zeigt die Form geöffnet, während der linke Teil die Form geschlossen zeigt. Wie dargestellt, ist die
Gießmetall-Verteilungskammer Id von der gleichen flachen
Art, wie beijden zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen,
mit einem Gießmetall-Rohr 29 am Unterteil, das über einen Flansch 40 mit der Versorgungsleitunp 17 (Fig. 3)
verbindbar ist.
Die Kammer Id ist zwischen zwei vertikalen Platten 20 der Presse 16 angeordnet und besitzt an jeder Seite
eine Reihe von Vorsprüngen 25, und zwar in Folgen von 5 in Höhenrichtung und 2 in Breitenrichtung bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel für jedes zu gießende Gußstück, die in das Innere der Platte 20 eindringen
zur Anlage an die Halbkokille 27, die im Inneren der Platte 20 befestigt ist und die Aussparungen 47 besitzt
für die Gießmetallspeisungen, in denen Hülsen 31 dieser Gießmetallspeisungen 13 eingreifen, die die Keile 14
trägt. Rippen 35 verstärken die Steifheit der Halbkokillen 27 und sind in entsprechenden Aussparungen zwischen
den Vorsprüngen 25 der Kammer Id aufgenommen. An den
Keilen 14 sind auch die verschiedenen Kerne 28 befestigt, die die beiden zu gießenden Gußstücke formen. Die Keile
liegen zusammen mit den Kernen an ihrem Unterteil auf einem bewegbaren Teil 8 der Kokille auf, die auf Führungen
48 der Presse 16 gl<_itbar ist. Ein bewegbarer Teil 5
der Form, das die Kokille 29 mit den Abdrucken uftd den
Auswerfern 6a und 6c trägt, bildet die Folge oder den
Anschluß an die Kokille 8. Ein Tormenelement 49, das
horizontal verschiebbar ist3 ermöglicht das Blockieren
der Kokille 29, wenn sie am Teil 8 der Kokille eingreift, deren Keil 14 in den vertieften Teil der Kokille 27 eingreift
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Nach dem Gießen und dem öffnen der Form kann das gegossene Gußstück vertikal nach oben ausgeworfen werden
mittels einer besonderen Einrichtung 38, die es auf der Kokille 8 ergreifen kann.
Wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind Quer-Verstärkungs- oder -Versteifungsglieder 11
zwischen den beiden Vertikalwänden vorgesehen, wobei diese Versteifungsglieder 11 zur Vereinfachung der
Zeichnung nicht dargestellt sind.
Die Tatsache, daß ein Ende des zu gießenden Gußstücks sich auf dem Unterteil der Kokille befindet,
ermöglicht es, zwei Kerne auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen, woraus sich eine Verringerung der für die
Sandkerne 28 benötigten Sandmenge ergibt.
Diese Einrichtung ermöglicht es, vier Gußstücke bei jeder Einführung oder Injektion zu gießen, ohne daß
diese Menge eine Grenze darstellt. Die Anzahl der gießbaren Gußstücke hängt von deren Aufbau ab.
Dabei ist anzumerken, daß das Gießen von vier Gußstücken bei horizontal angeordneten Motorköpfen derzeit
weniger zweckmäßig erscheint wegen der Verformungen, denen ein Kanal von Im· 1,5 m unterliegen kann, auch wemi er
geheizt ist.
Der allgemeine Aufbau der Verteilungskammer verändert die Heizung nicht, die stets mittels
am Umfang angeordneter Brenner 21 erfolgen kann.
Der Raum, der zwischen den beiden Abdrucken auf der gleichen Seite der Form existiert, und der keiner Versorgungszone
entspricht, ermöglicht jedoch eine direkte
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Heizung des Metalls in der Verteilungskammer über eine
Gasumwälzschleife oder über am oberen Deckel 12 befestigte eintauchende elektrische Widerstände, wobei der Deckel
stets den Zutritt in das Innere der Verteilungskammer Id ermöglicht.
In den Fig. 15 und 16 ist eine Schleife 50 eines elektrischen Heizwiderstands in der vertikalen Medianebene
in Längsrichtung der Kammer Id in deren Inneres eingetaucht, wobei die Enden der beiden Schenkel der
.Schleife 50 am Deckel 12 der Kammer Id befestigt sind.
Ein (nicht dargestellter) Anschlußkasten ist dabei zu diesem Zweck am Deckel befestigt. Die Widerstandsschleife
50 ist im mittleren Teil der Kammer Id angeordnet und taucht bis in Höhe der Gießmetallaustritte 2*», die sich
nahe dem Boden der Kammer Id befinden, um die Temperatur
des Metalls während der Versorgung der Gußstücke regeln oder steuern zu können.
Selbstverständlich kann zum gleichen Zweck anstelle der Widerstandsschleife eine Rohrschleife zur Umwälzung
von Gasflammen längs den äußeren oder inneren Umrissen der Kammer vorgesehen sein.
Wenn ein Auswerfen notwendig ist,um die Fläche auszustoßen
oder zu entformen, die die Gießmetallspeisungen in den genannten Einrichtungen zum Gießen von vertikalen
Gußstücken aufnimmt, können lediglich zwei Gußstücke bei jeder Einführung gegossen werden entsprechend der
vorstehenden Beschreibung des Gießens mit einer vertikalen Verteilungskammer für horizontal in der Form angeordnete
Stücke.
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Das erfindungsgemäße Gießsystem ist auch auf vollständig aus Sand bestehende Formen anwendbar. In diesem
Fall kann die in der Sandform enthaltene Verteilungskammer schwierig dort zusammen mit dem Flüssigmetall
gehalten sein unter Heizung,wegen des Wiederaufsammelns
des Metalls unter der Form. Im Gegensatz dazu ist die Investition für Arbeitsgeräte gering und ist daher besonders
zweckmäßig bei der Herstellung kleiner Serien oder gar von Einzelteilen. Das Aufrechterhalten bei
Niederdruck der Verfestigung kann im Fall von Sandformen sichergestellt werden durch Drucksäulen von Flüssigmetall
(vgl. französische Patentanmeldung 76/0331IS der Anmelderin,
entsprechend: DT-Gbm 77 03 156.2, Anwaltsakte 578-26.496G).
Die Fig. 17 und 18 zeigen ein Anwendungsbeispiel für Gußstücke wie die Bänke von Werkzeugmaschinen.
Fig. 17 zeigt eine Form 2 für ein Gußstück,wie die Bank einer Werkzeugmaschine, das schwer zu entformen ist,
mit ihrer Verteilungskammer 1, deren Aufbau abhängig von dem des Gußstücks ist und die mit der Form 2 über Gießmetallspeisungen
13 verbunden ist und versorgt ist über einen Gießmetallkanal 4. Mindestens eine Drucksäule 51
stellt das Aufrechterhalten eines Niederdrucks der Kammer 1 und des Gußstücks in der Form 2 während der
Verfestigung sicher.
Fig. 18 zeigt schematisch das gleiche Gießsystem mit zwei Gußstücken in Formen 2 und 3 beiderseits der Verteilungskammer
1, das so eine Weiterbildung des Formengießens mit Sandformen des Systems gemäß Fig. 1 bildet,
das für Kokillenguß erläutert worden ist. Diese Einrichtung ist vorteilhafter, da die Verteilungskammer 3 die durch
den Durchtritt des die beiden Gußstücke anstatt eines Gußstücks versorgenden Metalls mehr aufgeheizt ist und besser
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auf einer Temperatur zwischen den beiden Gußstücken gehalten ist, einen höheren Wirkungsgrad besitzt ihren
Erstarrungsschwund zu versorgen durch Erhöhen der Temperaturgradienten zwischen der Kammer und den Gußstücken.
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Claims (14)
1. Gießeinrichtung für Gußstücke, mit einer Flüssigmetall-Quelle unter Niederdruck, die durch einen Druckofan,
eine Metallsäule oder eine andere in eine Verteilungskammer des Metalls mündende Einrichtung gebildet
ist, die mit Formen über Gießmundstücke des Gußstücks verbunden ist,
dadurch gekennzeichne t, daß die Verteilungskammer (1) parallel zu den Flächen
de10 die Gießmundstücke aufnehmenden Formen vertikal angeordnet
ir/fc uiΛ die Gießmundstücke (13) horizontal an der
Verteilungskawier (1) angesetzt sind.
2. Gießeinrichtung für Kerne aufweisende Kokillen-Gußstücke bei Niederdruck nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Form (5, 8) in einer horizontalen
Presse (16) mit vertikaler Verbindungsebene (15) angeordnet ist, wobei die geheizte Verteilungskammer (1) vertikal
zwischen Platten (20) der horizontalen Presse (16) und gegen die Wand der mindestens einen Form (5, 8), die
sie versorgt, angeordnet ist.
3. Gießeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießmeta]1-Verteilungskammer (1) in Form eines flachen Kastens ausgebildet ist, der im Inneren
durch Quer-Versteifungsglieder (11) verstärkt ist, die die parallelen vertikalen Wände (10a, 10b) in Längsrichtung
des Kastens verbinden, wobei ein Deckel (12) den Kasten oben verschließt.
4. Gießeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießmetall-Verteilungskammer (1)
7729772 16.02.78
aus hochhitzebestandigem Gußwerkstoff besteht, der
unter Flamme wenig oxidiert.
5. Grießeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet
, daß die Austritte (24) der Gießmundstücke (13) der Verteilungskammer (1) durch kegelst
umpfförmige Vorsprünge (25) vervollständigt s',ad,
die in das Kokillenteil (27) eindringen, an dem sie in Berührung sind.
6. Gießeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß am Deckel (12) befestigte elektrische Widerstände (50) in das Innere der Gießmetall-Verteilungskammer
(1) bis in Höhe der Austritte (24) der unteren Gießmundstücke (13) eintauchen.
7- Gießeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Rohrrampen zur Umwälzung von Gasflammen am Deckel (12) befestigt sind und den inneren und äußeren
Umrissen der GieSmetall-Verteilungskammer (1) folgen.
8. Gießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil der Kokille
(27) mindestens einen Keil-Ansatz (14, 3D umschließt, der mit dem Kernblock (28) verbunden ißt, wobei der
Kokillenteil (27) über seine den Keilen (14, 3D gegenüberliegende
Fläche ir. Anlage an den Vorsprüngen (25) der Gießmetall-Verteilungskammer (1) ist und an dieser
Anlagefläche Rippen (35) aufweist, die zwischen den Vorsprüngen (25) der Gießmetall-Verteilungskammer (D angeordnet
sind,
9. Gießeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (14) an den Gießmundstücken (13)>
die ihn durchsetzen, kegelstumpfförmige Hülsen (3D aufweist,
die die Leitungen oder Führungen der Gießmundstücke (13) bilden.
7729772 16.O2.Z8
10. Gießeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (27, 29)
der zu gießenden Gußstücke parallel Seite an Seite und beiderseits der Gießmetall-Verteilungskammer (Id)
so angeordnet sind, daß die Gußstücke vertikal auf ihrer kleinsten Fläche angeordnet gießbar sind.
11. Gießeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kerne (28) mehrerer zu gießender Gußstücke beiderseits der Gießmetall-Verteilungskammer (Id)
auf zumindest einem Keil-Ansatz (1ϊ») für gemeinsames Gießen angeordnet sind.
12. Gießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (2, 3) der zu gießenden Gußstücke
in zwei Pressen (16) angeordnet sind, die simultan an den gleichen Ofen (18) über eine einzige Y-förmige Rohrleitung
(17) anschließbar sind.
13. Gießeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form eine Sandform ist, in der der Gießmetall-Kanal
als Quelle mit der Verteilungskammer in Verbindung ist, wobei die Druckquelle durch mindestens eine
Drucksäule des Flüssigmetalls gebildet ist, die in der Verteilungskammer angeordnet ist.
14. Gießeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zu gießenden Gußstücke symmetrisch beiderseits
der Verteilungskammer angeordnet sind.
7723772 102,7a
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