DEP0019868DA - Preßgießmaschine, insbesondere für große Stücke - Google Patents

Description

Allgemein gilt in der Technik die Tatsache, dass die Arbeitsverhältnisse einer Maschine mit der Größe des Werkstückes schwieriger werden und die Leistung derselben herabsetzen. Einzeleinrichtungen zum Bearbeiten oder Bewegen des Werkstückes z.B. gültig bis zu bestimmten Abmessungen desselben, versagen jedoch beim Überschreiten einer bestimmten Größengrenze oder beanspruchen unverhältnismäßig hohe Kräfte.

Diese Voraussetzungen treffen auch für Pressgießmaschinen zu. Müssen Großstücke durch Spritzguss hergestellt werden, so erhalten die Formen große Abmessungen und hohe Gewichte und besonders das dichte Aufeinanderpressen der Formhälften von einer Stelle aus, also mittels eines einzigen Schließzylinders, ist schwierig und auf jeden Fall erhält dieser einen unförmigen Durchmesser. Auch der Anschluss zwischen Füllkammer und Form muss dem erhöhten Pressdruck angepasst sein, ebenso ist eine genaue und doch leicht zu bedienende Einstellung zwischen der Mitte der Form und derjenigen der Ausstoßdüse erforderlich.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pressgießmaschine, insbesondere für große Stücke, welche sich die Aufgabe stellt und löst, einerseits den dichten Schluss der großflächigen Formhälften von mehreren, gleichmäßig auf diese verteilten Stellen herbeizuführen und dadurch den Hubzylinder wesentlich zu entlasten, sodass dessen Durchmesser nur mehr dem Gewicht der zu hebenden Formhälfte, nicht aber dem Schließdruck angepasst sein muss und andererseits die Füllkammer einem zusätzlichen, die zuverlässige verbindung derselben mit der Form während des Pressens sichernden Druck auszusetzen und ihr gleichzeitig eine größere Beweglichkeit als bisher zu verleihen. Diese Vorteile erhöhen die Betriebssicherheit des Erfindungsgegenstandes sowie die Leistung desselben und erleichtern ferner die Bedienung.

Die Erfindung besteht darin, dass die Formhälften durch zwei oder mehrere, auf deren Umfang verteilten Druckvorrichtungen geschlossen gehalten werden, wobei der Hubzylinder für die Bewegung der einen Formhälfte vom Schließdruck entlastet ist. Ein weiteres Erfindungsmerkmal wird darin erblickt, dass das die Füllkammer sowie den Press- und Verschlusstempel enthaltende Pressaggregat durch einen in der Ausstoßrichtung des Metalls wirkenden Druck in der Presstellung gehalten und aus dieser wieder bewegt wird. Das Pressaggregat ist zu diesem Zweck seitlich am Maschinenrahmen angelenkt, was an sich bekannt ist. Schließlich ist als drittes Kennzeichen das Verstellen des verschwenkbaren Aggregats der Höhe nach hervorzuheben, um die Ausstoßdüse zur Mitte der Form einstellen zu können.

Auf der Zeichnung ist ein Beispiel einer solchen Pressgießmaschine dargestellt,und zwar

in Abb. 1 in Seitenansicht mit teilweisem Höhenschnitt in der Füllstellung kurz vor dem Pressen,

in Abb. 2 im Höhenschnitt in der Presstellung und

in Abb. 3 im Höhenschnitt in der Presstellung von der Stirnseite aus gesehen.

Die aus zwei Hälften 1, 2 bestehende Form ist in üblicher Weise am Rahmen 3 der Pressgießmaschine gelagert, also die untere Hälfte 2 ortsfest und die obere 1 senkrecht verstellbar, und zwar mittels der Platte 4, welche durch die Hülsen 5 an den vier (oder an zwei) Spannbolzen 6 geführt und durch den Hubzylinder 7 und die Ver- bindungsstangen 8 auf- und abbewegbar ist. Die unterschiedlichen Stärken der Formen können durch Zwischenstücke 9 geregelt werden.

Wie schon erwähnt, hat der Hubzylinder 7 nur den Zweck, die obere Formhälfte 1 zu heben oder zu senken, nicht aber den Schließdruck zu erzeugen, welcher bei größeren Formen und dem hohen Pressdruck sehr beträchtlich sein muss, um ein Lüften der Formhälften beim Einpressen des flüssigen Metalls und ein Herausspritzen desselben unter allen Umständen zu verhindern.

Gemäß der Erfindung wird der Schließdruck nicht - wie bisher - von einer einzigen Stelle aus, sondern von mehreren erzeugt, welche auf den Umfang bzw. auf den Rand der Form verteilt sind, wodurch einerseits das Abdichten der Formhälften erleichert und andererseits der von der einzelnen Presstelle zu leistende Druck auf einen Bruchteil des Gesamtdruckes verringert wird.

Wie aus den Abbildungen ersichtlich, sind in diesem Beispiel vier Einzel-Pressvorrichtungen vorgesehen und diese an die vier Spannbolzen 6 verlegt. Jede Vorrichtung besteht aus dem Schneckengetriebe 10, 10', welches angetrieben wird, und zwar durch Umpolung desselben nach beiden Richtungen. Das Schneckenrad 10' ist auf der zugehörigen, mit einem Bund 5' versehenen Führungshülse 5 aufgekeilt, jedoch so, dass sich letztere unabhängig vom Schneckenrad 10' auf ihrem Bolzenschaft 6 auf die Länge ihres Gewindes 5'' verschieben kann. Das Schneckenrad 10' ist zu diesem Zweck beispielsweise durch die in die Nabe des ersteren greifende, zweiteilige Muffe 11 in einem der Gewindelänge 5'' entsprechenden Abstand vom Bund 5' festgehalten, so dass sich dieser mit der Hülse 5 innerhalb der Muffe 11 verschieben kann. Das Gewinde 5'' ist am unteren Ende der Hülse 5 angeordnet und kräftig (als Trapez o.dgl. Gewinde) ausgebildet und von einer die unterschiedlichen Stärken der Formen berücksichtigenden Länge. Unterhalb der Gewindehülse 5 ist eine zweite Hülse 12 auf dem Schaft 6 lose aufgeschoben, welche oben das Gegengewinde 12' zum Gewinde 5'' besitzt, so dass die Hülse 12 die Mutter für das letztere bildet. Außerdem ist der Schaft 6 im Bereich der Hülse 12 etwas abgesetzt (Abb. 1) und letztere dem Ansatz angepasst. Ruht die Hülse 12 infolge ihres Gewichts auf dem Tragrahmen 3 auf, wie in Abb. 1 gezeichnet, so liegt der Innenansatz der Hülse im bestimmten Abstand von demjenigen des Schaftes 6.

Seitlich der Form 1, 2 bzw. um diese gruppiert, sind die Füllkammern 13 mit ihren den Press- und Verschlusskolben 14, 15 enthaltenden Zylindern 16 und 17, welche zusammen mit ihren Verriegelungsgestängen (diese nicht gezeichnet) z.B. am Maschinenrahmen 3 angelenkt sind, um die Füllkammern 13 zum Füllen nach außen und zum Pressen mit ihrer Ausstoßdüse 18 an die Form pressen können, was bei Pressgießmaschinen schon bekannt ist. Während bei den früheren Ausführungen diese Bauteile von unten an die Form angepresst wurden, was bei kleinen Maschinen ausreicht, ist bei großen Pressgießmaschinen die längsaxiale Druckwirkung ungenügend.

Nach der Erfindung erfolgt deshalb das Anpressen der seitlich verschwenkbaren Füllkammer 13 samt Kolben und Verriegelung in der Ausstoßrichtung des Metalls, und zwar in Höhe der Auspressdüse 18 durch einen Presszylinder 19, welcher senkrecht an der Füllkammer bzw. am Tragrahmen 20 angeordnet ist. Der Kolben 21 des Zylinders 19 ist am Ständer 22 mittels des Gelenkes 23 verankert und das Verschwenken der Füllkammer in die Presstellung und in die Füllstellung wird durch abwechselndes Ein- und Ableiten von Druckwasser in den Zylinder 19 erreicht, welcher dadurch hin- und herverschwenkt wird und dabei das Press-Aggregat mitnimmt. Die Zahl und die Verteilung der Press-Aggregate kann beliebig sein und richtet sich nach der Größe und Art der Formen.

Vorteilhaft ist die Gießmaschine versenkt im Fundament F angeordnet, welches bis zu den Ständern 22 heranreicht und infolgedessen unter Zwischenschaltung von Füllstücken 28 als Widerlager zur Aufnahme des von den Kolben 21 ausgeübten Gegendruckes dienen. Die Ständer 22 sind dadurch entlastet und können bei Lagerung der Gelenke 23 an den Füllstücken 28 wegfallen.

Nachdem beim Einsetzen einer neuen Form die Mitte derselben sich verlagert, sind bei der erfindungsgemäßen Pressgießmaschine die Press-Aggregate der Höhe nach einstellbar gelagert. Hierzu ist jedes Aggregat mit seinem Rahmen 20 auf einem Querhaupt 24 angeordnet, welches durch Spindeln 25 und an diesen angreifenden Schneckengetrieben 26 auf- und abbewegt werden kann. Auf diese Weise sind mit wenigen Drehungen die Ausstoßdüsen 18 genau auf die Mitte der Form bzw. auf die Eingießlöcher 27 derselben einzustellen. Durch konische oder kugelige Wölbung der Düsen 18 ist trotz der Schrägstellung der Press-Aggregate (in Abb. 2 deutlichkeitshalber übertrieben dargestellt) ein Abdichten der ersteren in den Eingießlöchern 27 zu erreichen.

Die Arbeitsweise der Pressgießmaschine ist folgende:

Abb. 1 zeigt die Maschine vor dem Pressen. Die Press-Aggregate sind von den Zylindern 19 in der Füllstellung, also senkrecht, gehalten und die Füllkammern 13 geöffnet; der zugehörige Presskolben 14 befindet sich in der unteren Endlage und deren Verschlusskolben 15 in der oberen. Das Füllen kann von Hand oder mechanisch erfolgen, wie bekannt; die Düsen 18 sind auf die Eingießlöcher 27 eingestellt.

Die obere Formhälfte 1 ist durch den Zylinder 7 auf die untere Hälfte 2 gesenkt und mit dieser Bewegung die Führungshülse 5 mit ihrem Gewinde 5'' auf das Gewinde 12' der Mutterhülse 12 lose aufgesetzt worden, wobei die Hülse 5 mit ihrem Bund 5' infolge des Spielraumes in der Muffe 11 nach oben ausweichen kann, siehe Abb. 1. Hierauf werden die sämtlichen Motoren 10'' eingeschaltet, und zwar z.B. für Rechtsdrehung der Hülsen 5, welche sich zunächst leer in ihre Mutterhülsen 12 einschrauben und diese dadurch hochziehen, bis ihre Innenansätze aufeinanderstoßen. Gleichzeitig legt sich der Bund 5' der Hülse 5 gegen die Platte 4, so dass zwischen dieser und der Verschraubung 5'', 12' der zum Aufeinanderpressen der Formhälften 1, 2 erforderliche Widerstand gegeben ist. Die Form wird demgemäß an vier Stellen ruckartig zusammengepresst und bleibt gegen selbsttätiges Lösen in der Schließlage gesichert. Diese Stellung ist in Abb. 3 gezeichnet. Durch die Übersetzung des Schneckengetriebes 10, 10' (wenn erforderlich durch Einschaltung zusätzlicher Schwungmassen) können während des Leerlaufs der Gewindekupplung große Schließkräfte gesammelt und diese auf die Form übertragen werden, wobei durch vorheriges Abschalten der Motoren (durch Relais, Schütze usw.) oder durch Einbau elastischer Kupplungen zwischen Motor und Getriebe schädliche Belastungen zu verhindern sind. Ebenso kann das Lösen der Pressung durch Einbau von Untersetzungsgetrieben ohne Nachteile der Motoren vor sich gehen, welche dann im entgegengesetzten Drehsinn arbeiten.

Ist die Form dicht geschlossen, so werden die mittlerweile gefüllten und geschlossenen Press-Aggregate mittels ihrer Zylinder 19 gegen die Form verschwenkt und ihre Ausstoßdüsen 18 fest und dicht in die Eingießlöcher 27 gepresst, wie in Abb. 2 angedeutet.

Die Form ist nun für das flüssige Metall aufnahmebereit und es erfolgt wie üblich das Einpressen desselben. Nach dem Beenden des Pressvorganges werden die Press-Aggregate wieder in ihre Anfangsstellung geschwenkt, die Verschraubungen 5'', 12' gelöst und die Form durch Hochziehen der oberen Hälfte 1 geöffnet, so dass das Gusstück herausgenommen werden kann.

Die elektrische Ausrüstung sowie die Druckwasser-Leitung sind nicht gezeichnet, weil es sich um bekannte Einrichtungen handelt. ferner sei erwähnt, dass die Einzel-Pressvorrichtungen mannigfach ausgebildet sein können, indem statt auf elektrischem Wege auf hydraulischen oder auf ein mechanischem Schließdruck erzeugt werden kann, so beispielsweise durch Exzenter. Die dargestellte Vorrichtung hat jedoch gegenüber anderen den Vorteil, dass jeder bei längerem Gebrauch, insbesondere bei Hebel-Übersetzungen, sich einstellende schädliche Spielraum vermieden ist oder sich sofort ausgleicht und dadurch auf die Dauer ein gleichbleibend dichter und fester Verschluss erreicht wird.

Claims (8)

1. Pressgießmaschine, insbesondere für große Stücke, mit der Form vorgelagerten, in die Press- und Füllstellung schwenkbaren Press-Aggregaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhälften (1, 2) durch zwei oder mehrere, auf den Umfang verteilte Druckvorrichtungen geschlossen gehalten werden, wobei der Hubzylinder (7) für die bewegung der einen (oberen) Formhälfte vom Schließdruck entlastet ist.

2. Pressgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließdruckvorrichtungen aus einem, beispielsweise durch einen Elektromotor (10''), anzutreibenden Übersetzungsgetriebe (10, 10') und einer längsverschieblichen Führungshülse (5) besteht, welche durch Wegbegrenzung und Kuppeln mit einer längsverschieblichen Mutterhülse (12) den Schließdruck auf die bewegliche Formhälfte (1) erzeugt.

3. Pressgießmaschine nach Anspruch 1 und2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs- und Mutterhülsen (5, 12) der Schließdruckvorrichtungen auf den Verankerungsbolzen (6) des Maschinenrahmens (3) gelagert und gleichzeitig in oder außer Eingriff miteinander gebracht werden.

4. Pressgießmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes verschwenkbare Press-Aggregat durch einen in der Ausstoßrichtung des Metalls wirkenden Druckzylinders (19) in die Presstellung und aus dieser heraus bewegt wird.

5. Pressgießmaschine nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzylinder (19) für das verschwenkbare Press-Aggregat an der Füllkammer (13) angeordnet ist und der Druck des Zylinders senkrecht zu dieser wirkt.

6. Pressgießmaschine nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Press-Aggregate senkrecht verstellbar gelagert sind, derart, dass die Ausstoßdüse (18) mit dem Eingießloch (27) der Form in Deckung gebracht werden kann.

7. Pressgießmaschine nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Press-Aggregat verschwenkbar auf einem Querhaupt (24) gelagert und dieses mittels Spindeln o.dgl. (25) der Höhe nach einstellbar ist.

8. Pressgießmaschine nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (F) als Widerlager für die Verschwenkeinrichtung (19, 21, 23) der Press-Aggregate (13-18) dient.