EP1155763A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Rotationsgiessen - Google Patents

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EP1155763A1
EP1155763A1 EP01105516A EP01105516A EP1155763A1 EP 1155763 A1 EP1155763 A1 EP 1155763A1 EP 01105516 A EP01105516 A EP 01105516A EP 01105516 A EP01105516 A EP 01105516A EP 1155763 A1 EP1155763 A1 EP 1155763A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting
mold
container
base plate
casting mold
Prior art date
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Granted
Application number
EP01105516A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1155763B1 (de
Inventor
Friedhelm Prof. Dr. Kahn
Joachim Kahn
Gerhard Dipl.-Ing. Eisenberger
Horst Paul Grüness
Walter Hauder
Johann Winkler
Peter Dr. Stika
Johann Preisinger
Peter Jungbauer
Klaus Schröter
Rolf Dr. Gosch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydro Aluminium Mandl and Berger GmbH
Original Assignee
VAW Mandl und Berger GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by VAW Mandl und Berger GmbH filed Critical VAW Mandl und Berger GmbH
Priority to DE20122596U priority Critical patent/DE20122596U1/de
Publication of EP1155763A1 publication Critical patent/EP1155763A1/de
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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
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/006—Casting by filling the mould through rotation of the mould together with a molten metal holding recipient, about a common axis

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Rotational molding.
  • Methods and devices of the type mentioned are known from EP 0 656 819 B1, in which a casting mold with a downwardly open sprue with a pouring can after opening Melt is poured into the casting container for a cast and then the mold with the adjacent casting container by approx. Is rotated 180 ° about a horizontal axis so that the Melt gets into the mold. Filling the pouring tank takes place here via a filling opening, which is connected to a special closure is provided.
  • the present invention is based on the object To provide a method and an apparatus for a improved productivity when using the mentioned method leads in series application.
  • the solution is one Process for rotational molding, in which a casting mold with after built-in sprue side on a base plate the finished casting mold with the base plate by approx. 180 ° a horizontal axis is rotated so that the sprue side points downwards, a pouring can with upward Opening side is filled with melt for a casting process, the pouring container with its opening side sealing against the the casting side of the casting mold facing down is docked, the mold with the adjacent casting container by approx. 180 ° a horizontal axis is rotated so that the melt in the mold arrives, and then the casting container from the Mold is removed from the docked position.
  • the filling of the casting container with melt for a casting process preferably removed from the mold.
  • the invention also lies in a device for rotational molding with a mold built on a base plate with a gate from the top of the base plate pointing the way, storage means for the base plate, in which they are at least about a horizontal axis of rotation is rotatably mounted about 180 °, a casting container, the opening can be aligned opposite to the top of the base plate is means of movement for the casting container with which this with its opening sealing against the downward-facing gate the mold is dockable and with the docked mold together by at least 180 ° around a horizontal axis of rotation is rotatable and in the rotated position from the top pointing pouring of the mold is removable.
  • the casting mold can be used - whether manually or partially automated - can be set up quickly and easily, so that the construction of the mold is simplified and easy to control is. It is also removed from the mold subsequent filling of the casting tank an improved Controllability and increased safety when filling given the pouring container, which has no special locking mechanism needed.
  • the mold can basically be made entirely of molded parts consist of a base plate made of molded material be built, d. H. the mold can be made from a so-called Core package exist, in which all surfaces of the Mold cavity are formed from cores.
  • the mold can also be built on a base plate made of metal and optionally also have metal side walls in the inner cores made of molded material and with a cover core be made up of molded material, d. H. the Casting mold can form a so-called half mold.
  • the mold can also be used as a permanent mold with metallic Base plate and metallic side parts as well as metallic Cover formed in the necessary mold cores are inserted, d. H. the mold can be used as a mold be trained.
  • the finish is turned assembled mold before docking the casting container and rotating the mold after docking the casting container the same horizontal axis. It is advantageous if the mold alone as well as together with the docked Casting container around a penetrating mold near the Base plate lying axis is rotated so the overall arrangement is stored in the center of gravity.
  • the process is also preferably carried out in such a way that the casting container for docking and removal from the mold a radial movement to the horizontal axis of rotation and to Transfer to a filling position around the axis of the above radial movement wielding pivotal movement.
  • the casting container for docking and removal from the mold a radial movement to the horizontal axis of rotation and to Transfer to a filling position around the axis of the above radial movement wielding pivotal movement.
  • the device according to the invention is preferably distinguished characterized in that the device is a bogie with two cheek pieces includes, in which pivots are mounted, between from which the base plate is suspended. It is also preferred the casting tank on a radial to the horizontal pivot arranged column slidably, in particular the Column is pushed onto one of the pivots. Is preferred the column is firmly connected to the base plate. For illustration said pivoting movement is preferably on the column radial swivel arm attached to the axis of the column is rotatable and to which the casting container is directly attached is.
  • the mold on the The sprue side each has at least one sprue opening and a gas discharge line has the different relative to the horizontal axis of rotation Assume angular positions.
  • the casting container in a docked position on the Casting mold parallel to the horizontal axis of rotation have immersed in the melt and at a distance ends from the bottom of the casting tank.
  • the casting container docked to the mold can here with its opening both the sprue and the vent cover the mold, these two on to lie on different sides of the partition mentioned come.
  • the device according to the invention can preferably be in a Use the foundry system so that at least two of the invention Devices a furnace with a scoop are assigned and in linear motion between a casting station at the melting furnace and at least one solidification station can be moved back and forth. This takes place in the casting station preferably also the mold build-up and demolding instead, so that all handling organs are brought together here.
  • the Mold build-up and demolding can also be a separate one Station should be provided.
  • the casting plant is here with two Devices as a tandem and with three devices as a tridem system to designate, the latter being the reasonable maximum represents.
  • a melting furnace with the associated measuring spoon with at least two devices according to the invention are combined so that these are built up in a linear arrangement and the measuring spoon back and forth between them and the furnace is mobile. This simplifies the transport or Handling equipment.
  • a melting furnace with an associated measuring spoon with a plurality of devices according to the invention in a circular formation be built up that the measuring spoon between the melting furnace and the devices can be pivoted back and forth. This is at a larger number of devices cheaper than the linear Arrangement.
  • a device 11 comprises a bogie 12, which has a base plate 13 and two cheek parts 14, 15. In the cheek part 14 there is a shorter one in a bearing 16 Pivot 17 mounted. In the cheek part 15 is in a bearing 18th a longer pivot 19 is mounted. On the pivot 19 becomes a rotary drive 20 a. The two pivots are coaxial on a horizontal axis of rotation 21. Between the pivots 17, 19 a multi-part base plate 22 is used, the rotatable together with the pivot about the axis of rotation 21 is. A casting mold 23 is built on the base plate 22, the sprue side 36 in the position shown upwards has.
  • actuating cylinders 24, 25, which can be moved relative to the base plate Side parts 26, 27 of the mold 23 act.
  • an actuating cylinder 28 can be seen on a pivotable relative to the base plate 22 end 29 Casting mold 23 acts.
  • a top core forms the upper end of the casting mold 31.
  • the column axis 39 of the column 38 is radial arranged to the horizontal axis of rotation 21. Pillar 38 is constructed telescopically and by means of an actuating cylinder 45 extendable in the direction of the column axis 39, the extended Position is shown.
  • a substantially radially aligned with the column axis 39 Swivel arm 41 with a base plate 42 on the one Casting container 43 is attached, the opening side 46 after points below.
  • the swivel arm 41 is by means of a rotary motor 44 rotatable about the column axis 39. From the position shown can the column 38 in the direction of the horizontal axis of rotation 21st can be shortened so that the casting container 43 with the underlying Opening side 46 on the overhead gate side 36 lowers the mold 23. This movement is when filled Pouring container in the 180 ° compared to the representation horizontal axis of rotation 21 rotated position of the mold 23 and the pouring container 43 completed.
  • the previous filling of the Casting container is preferably made in one out by 90 ° the position shown rotated about the column axis 39, as shown in dashed lines in Figure 2, and in one moreover by 180 ° about the horizontal axis of rotation 21 rotated position.
  • the casting container 43 is filled, he is with the swivel arm 41 in that shown in Figure 1 Pivoted back relative to the mold 23, however, the overall arrangement by 180 ° compared to that shown Position is rotated.
  • the column is by means of of the actuating cylinder 45 is shortened so that the overhead Opening side 46 of the casting container 43 against the down lying cast side 36 of the mold 23 creates.
  • the overall arrangement is in this docked position Rotated 180 °, the casting process takes place.
  • the pouring container 43 by extending column 38 into that shown Position returned.
  • the casting container is for demolding 43 then in the position shown in dashed lines in Figure 2 swivel away by approx. 90 °.
  • Figures 3 and 4 are described together below. It is in each case the mold 23 and the casting container 43 in the by the dashed representation of the casting container in Figure 2 designated configuration shown to each other, the Casting mold 23 in cross section and the casting container 43 in longitudinal section is shown.
  • the column 38 with the column axis 39 and the swivel arm 41 are only shown symbolically.
  • the pillar 38 cannot be shortened here; rather, the casting tank 43 by means of an actuating cylinder 45 'relative to the swivel arm 41 movable.
  • the casting container 43 has a central longitudinal wall 49, which ends at a distance from the floor 50.
  • the mold 23 comprises the multi-part base plate 22, the side parts 26, 27, a plurality of inner cores 30, which are in multiple layers are built one above the other on the base plate 22, and the cover core 31.
  • the plurality of inner cores 30 are continuous Power flow between the base plate 22 and the cover core 31 clamped.
  • the side parts 26, 27 are through the actuating cylinders 24, 25 relative to the base plate 22 slidable, the suspension of the actuating cylinder here is not shown. By the actuating cylinder 24, 25 are the Side parts 26, 27 can be removed relative to one another. Then the structure of the inner cores 30 on the base plate 22 take place.
  • the cover core 31 is placed on it, which is secured by bolts 51, 52 is held, for mounting the cover core 31 against the Side parts 26, 27 can be pushed back and after Placing the cover core 31 advanced into the position shown can be in which they face the cover core 31 hold the inner cores 30 and the side parts 26, 27.
  • the ejector 35 can be seen, which for demolding can be actuated by means of the actuating cylinder 32.
  • the Base plate 22 and thus the entire mold 23 is around horizontal axis 21 lying perpendicular to the plane of the drawing rotatable.
  • Representation a shows the starting position after docking the Pouring container 43 to the mold 23. It can be assumed that the melt left of the intermediate wall 49 in the casting container 43 has been filled so that oxide layers and the like are retained on this side of the bulkhead 49 while an oxide-free melt level is to the right of the intermediate wall 49 forms.
  • FIG. b is the arrangement of the mold 23 and the casting container 43 rotated by 45 ° about the axis of rotation 21.
  • the melt 54 begins to enter the mold cavity 37 through the gate 55.
  • the contamination of the melt is caused by the Partition 49 retained. For example, the position be reached after 2 seconds.
  • illustration c is the arrangement of the mold 23 and the casting container 43 rotated by 60 ° about the axis of rotation 21.
  • the melt 54 now additionally begins through the pouring opening 59 into the mold cavity 37 to enter.
  • the contamination of the melt are still retained by partition 49.
  • the position can be reached after 4 seconds, for example his.

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Abstract

Verfahren zum Rotationsgießen, bei dem eine Gießform auf einer Grundplatte aufgebaut wird, die fertige Gießform um ca. 180° um eine horizontale Drehachse gedreht wird, ein Gießbehälter mit nach oben liegender Öffnungsseite entfernt von der Gießform mit Schmelze für einen Gießvorgang gefüllt wird, der Gießbehälter mit seiner Öffnungsseite abdichtend an die Eingußseite der Gießform angedockt wird, die Gießform mit dem anliegenden Gießbehälter um ca. 180° um eine horizontale Achse gedreht wird, so daß die Schmelze in die Gießform gelangt, und der Gießbehälter aus der angedockten Position von der Gießform entfernt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rotationsgießen. Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art sind aus der EP 0 656 819 B1 bekannt, bei dem eine Gießform mit einem nach unten offenen Einguß mit einem Gießbehälter mit nach oben offener Öffnung zusammengebracht wird, danach Schmelze für einen Abguß in den Gießbehälter eingefüllt wird und dann die Gießform mit dem anliegenden Gießbehälter um ca. 180° um eine horizontale Achse gedreht wird, so daß die Schmelze in die Gießform gelangt. Das Befüllen des Gießbehälters erfolgt hierbei über eine Einfüllöffnung, die mit einem besonderen Verschluß versehen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die zu einer verbesserten Produktivität bei Einsatz des genannten Verfahrens in der Serienanwendung führt. Die Lösung besteht in einem Verfahren zum Rotationsgießen, bei dem eine Gießform mit nach oben liegender Eingußseite auf einer Grundplatte aufgebaut wird, die fertige Gießform mit der Grundplatte um ca. 180° um eine horizontale Achse gedreht wird, so daß die Eingußseite nach unten weist, ein Gießbehälter mit nach oben liegender Öffnungsseite mit Schmelze für einen Gießvorgang gefüllt wird, der Gießbehälter mit seiner Öffnungsseite abdichtend an die nach unten weisende Eingußseite der Gießform angedockt wird, die Gießform mit dem anliegenden Gießbehälter um ca. 180° um eine horizontale Achse gedreht wird, so daß die Schmelze in die Gießform gelangt, und danach der Gießbehälter von der Gießform aus der angedockten Position entfernt wird. Das Füllen des Gießbehälters mit Schmelze für einen Gießvorgang erfolgt vorzugsweise entfernt von der Gießform.
Die Erfindung liegt weiterhin in einer Vorrichtung zum Rotationsgießen mit einer auf einer Grundplatte aufgebauten Gießform mit einem Einguß, der von der Oberseite der Grundplatte wegweisend gerichtet ist, Lagerungsmitteln für die Grundplatte, in denen diese um eine horizontale Drehachse um zumindest ca. 180° drehbar gelagert ist, einem Gießbehälter, dessen Öffnung entgegengesetzt zur Oberseite der Grundplatte ausrichtbar ist, Bewegungsmitteln für den Gießbehälter, mit denen dieser mit seiner Öffnung abdichtend an den nach unten weisenden Einguß der Gießform andockbar ist und mit der angedockten Gießform zusammen um zumindest 180° um eine horizontale Drehachse drehbar ist und in der gedrehten Stellung von dem nach oben weisenden Einguß der Gießform entfernbar ist.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Gießform - gleich ob manuell oder teilweise automatisiert - mühelos und schnell aufgebaut werden, so daß das Aufbauen der Gießform vereinfacht und gut beherrschbar ist. Weiterhin ist durch das entfernt von der Gießform erfolgende Befüllen des Gießbehälters eine verbesserte Beherrschbarkeit und eine vergrößerte Sicherheit beim Befüllen des Gießbehälters gegeben, der keinen besonderen Verschlußmechanismus benötigt. Durch das Drehen der Gießform nach dem Aufbauen und durch das Andocken des Gießbehälters von unten mit seiner Öffnung an den Einguß der Gießform eröffnen sich die Möglichkeiten und Vorteile des Rotationsgießens, d. h. bei einem anschließenden Zurückdrehen oder Weiterdrehen der Gießform mit angedocktem Gießbehälter um eine horizontale Achse stellt sich ein verwirbelungsfreier beruhigter Gießablauf ein. Zur weiteren Beschleunigung des Verfahrens und zur Vorbereitung des nächsten Gießvorganges kann sodann der Gießbehälter nach oben von der Gießform entfernt werden, deren Einguß nunmehr noch oben weist. Diese Verfahrensführung ermöglicht es zudem, auf den nach oben offene Einguß und nunmehr gegebenenfalls obenliegende Speiser eine Druckhaube aufzusetzen und den Erstarrungsvorgang durch Gasdruckaufgabe zu verbessern. Diese Gasdruckaufgabe erfolgt bevorzugt nach dem vollständigen Ausbilden einer erhärteten Randschicht in der Gießform.
Die Gießform kann grundsätzlich vollkommen aus Formstoffteilen bestehen und dabei aus einer aus Formstoff bestehenden Grundplatte aufgebaut sein, d. h. die Gießform kann aus einem sogenannten Kernpaket bestehen, bei dem sämtliche Oberflächen des Formhohlraumes aus Kernen gebildet werden. Die Gießform kann ebenfalls auf einer Grundplatte aus Metall aufgebaut sein und gegebenenfalls auch Seitenwände aus Metall haben, in die Innenkerne aus Formstoff eingelegt sind und die mit einem Deckkern aus Formstoff nach oben abgeschlossen werden, d. h. die Gießform kann eine sogenannte Halbkokille bilden. Schließlich kann die Gießform auch vollständig als Dauergießform mit metallischer Grundplatte und metallischen Seitenteilen sowie metallischem Deckel gebildet sein, in die die notwendigen Formstoffkerne eingelegt sind, d. h. die Gießform kann als Kokille ausgebildet sein.
In bevorzugter Ausführung erfolgt das Drehen der fertig aufgebauten Gießform vor dem Andocken des Gießbehälters und das Drehen der Gießform nach dem Andocken des Gießbehälters um die gleiche horizontale Achse. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Gießform alleine ebenso wie gemeinsam mit dem angedockten Gießbehälter um eine die Gießform durchdringende, nahe der Grundplatte liegende Achse gedreht wird, damit die Gesamtanordnung etwa im Schwerpunkt gelagert ist.
Das Verfahren ist weiterhin bevorzugt so durchzuführen, daß der Gießbehälter zum Andocken und zum Entfernen von der Gießform eine zur horizontalen Drehachse radiale Bewegung und zum Überführen in eine Befüllposition eine um die Achse der genannten radialen Bewegung schwenkende Bewegung ausübt. Hierdurch kann mit einfachen Bewegungsabfolgen eine notwendige Trennung des Gießbehälters von der Gießform erfolgen, so daß eine zeitliche Überschneidung des Aufbaus der Gießform und des Befüllens des Gießbehälters möglich wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, daß die Vorrichtung ein Drehgestell mit zwei Wangenteilen umfaßt, in denen Drehzapfen gelagert sind, zwischen denen die Grundplatte aufgehängt ist. Weiterhin ist bevorzugt der Gießbehälter auf einer radial zu den horizontalen Drehzapfen angeordneten Säule verschiebbar, wobei insbesondere die Säule auf einen der Drehzapfen aufgeschoben ist. Bevorzugt ist die Säule mit der Grundplatte fest verbunden. Zur Darstellung der genannten Schwenkbewegung ist bevorzugt an der Säule ein radialer Schwenkarm befestigt, der um die Achse der Säule drehbar ist und an dem der Gießbehälter unmittelbar befestigt ist.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Gießform auf der Eingußseite jeweils zumindest eine Eingußöffnung und eine Gasableitung hat, die relativ zur horizontalen Drehachse unterschiedliche Winkelpositionen einnehmen. In Ergänzung hierzu kann der Gießbehälter eine in angedockter Stellung an der Gießform parallel zur horizontalen Drehachse verlaufende Zwischenwand haben, die in die Schmelze eintaucht und mit Abstand vom Boden des Gießbehälters endet. Beim Einfüllen von Schmelze in den Gießbehälter auf einer Seite der Zwischenwand und beim Drehen des Gießbehälters um 180° zu dieser Seite hin bewirkt diese Zwischenwand ein Zurückhalten und Abstreifen von Oxidschichten. Der an die Gießform angedockte Gießbehälter kann hierbei mit seiner Öffnung sowohl den Einguß als auch die Entlüftungsöffnung der Gießform abdecken, wobei diese beiden auf unterschiedlichen Seiten der genannten Zwischenwand zu liegen kommen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich bevorzugt in einer Gießereianlage so einsetzen, daß zumindest zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen einem Schmelzofen mit einem Dosierlöffel zugeordnet sind und in linearer Bewegung zwischen einer Gießstation am Schmelzofen und zumindest einer Erstarrungsstation hin und her verfahrbar sind. In der Gießstation finden hierbei vorzugsweise auch der Formaufbau und das Entformen statt, so daß hier alle Handlingorgane zusammengeführt sind. Für den Formaufbau und das Entformen kann jedoch auch eine gesonderte Station vorgesehen sein. Die Gießanlage ist hierbei mit zwei Vorrichtungen als Tandem- und mit drei Vorrichtungen als Tridemanlage zu bezeichnen, wobei letzteres das sinnvolle Maximum darstellt.
In weiterer Ausgestaltung können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen so in eine Gießereianlage einbezogen werden, daß sie einem Schmelzofen mit Dosierlöffel zugeordnet sind und auf einer Kreisbahn von einer Gießstation in zumindest eine Erstarrungsstation überführbar sind. Dies ergibt eine Karussellgießanlage. Die Gießstation kann hierbei wieder gleichzeitig die Station für den Formaufbau und das Entformen sein. Im Fall der Karussellanlage ist es jedoch sinnvoller, eine von der Gießstation und der Erstarrungsstation gesonderte Formaufbau- und Entformungsstation vorzusehen.
In Abwandlung der vorstehend erstgenannten Gießereianlage kann ein Schmelzofen mit zugehörigem Dosierlöffel mit zumindest zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen so kombiniert werden, daß diese in linearer Anordnung fest aufgebaut sind und der Dosierlöffel zwischen diesen und dem Schmelzofen hin und her fahrbar ist. Hierdurch vereinfachen sich die Transport- bzw. Handhabungsmittel.
In Umkehr der vorstehend zuletzt genannten Gießereianlage kann ein Schmelzofen mit zugehörigem Dosierlöffel mit einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen so in Kreisformation aufgebaut sein, daß der Dosierlöffel zwischen dem Schmelzofen und den Vorrichtungen hin und her schwenkbar ist. Dies ist bei einer größeren Anzahl von Vorrichtungen günstiger als die lineare Anordnung.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend erläutert. Hierbei zeigt
Figur 1
eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht;
Figur 2
eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Draufsicht;
Figur 3
eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt in einer ersten Position;
Figur 4
eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt in einer zweiten Position;
Figur 5
eine Gießform mit einem angedockten Gießbehälter in sechs verschiedenen Phasen.
Die Figuren 1 und 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 11 umfaßt ein Drehgestell 12, das eine Grundplatte 13 und zwei Wangenteile 14, 15 aufweist. Im Wangenteil 14 ist in einem Lager 16 ein kürzerer Drehzapfen 17 gelagert. Im Wangenteil 15 ist in einem Lager 18 ein längerer Drehzapfen 19 gelagert. Auf den Drehzapfen 19 wird ein Drehantrieb 20 ein. Die beiden Drehzapfen liegen koaxial auf einer horizontalen Drehachse 21. Zwischen den Drehzapfen 17, 19 ist eine mehrteilige Grundplatte 22 eingesetzt, die mit den Drehzapfen zusammen um die Drehachse 21 drehbar ist. Auf der Grundplatte 22 ist eine Gießform 23 aufgebaut, deren Eingußseite 36 in der dargestellten Position nach oben weist. Mit der Grundplatte 22 fest verbunden sind zwei Stellzylinder 24, 25, die auf gegenüber der Grundplatte verfahrbare Seitenteile 26, 27 der Gießform 23 einwirken. Im weiteren ist an der Grundplatte 22 ein Stellzylinder 28 erkennbar, der auf ein gegenüber der Grundplatte 22 schwenkbares Stirnteil 29 der Gießform 23 einwirkt.
Den oberen Abschluß der Gießform bildet ein Deckkern 31. Unterhalb der Grundplatte 22 befindet sich ein Stellzylinder 32, mit dem durch die Grundplatte hindurchreichende Ausstoßer 33, 34, 35 betätigbar sind. Auf den Drehzapfen 19 ist weiterhin eine Säule 38 aufgeschoben, die mit der Grundplatte 22 fest verbunden ist. Die Säulenachse 39 der Säule 38 ist radial zur horizontalen Drehachse 21 angeordnet. Die Säule 38 ist teleskopartig aufgebaut und mittels eines Stellzylinders 45 in Richtung der Säulenachse 39 ausfahrbar, wobei die ausgefahrene Position dargestellt ist. An dieser Säule 38 angeordnet ist ein zur Säulenachse 39 im wesentlichen radial ausgerichteter Schwenkarm 41 mit einer Grundplatte 42, auf der ein Gießbehälter 43 angebracht ist, dessen Öffnungsseite 46 nach unten weist. Der Schwenkarm 41 ist mittels eines Drehmotors 44 um die Säulenachse 39 drehbar. Aus der dargestellten Position kann die Säule 38 in Richtung auf die horizontale Drehachse 21 verkürzt werden, so daß sich der Gießbehälter 43 mit der untenliegenden Öffnungsseite 46 auf die obenliegende Eingußseite 36 der Gießform 23 absenkt. Diese Bewegung wird bei gefülltem Gießbehälter in der gegenüber der Darstellung um 180° um die horizontale Drehachse 21 gedrehten Position der Gießform 23 und des Gießbehälters 43 vollzogen. Das vorherige Befüllen des Gießbehälters erfolgt bevorzugt in einer zum einen um 90° aus der dargestellten Position um die Säulenachse 39 gedrehten Position, wie sie gestrichelt in Figur 2 dargestellt ist, und in einer darüber hinaus um 180° um die horizontale Drehachse 21 gedrehten Position. Nachdem der Gießbehälter 43 gefüllt ist, wird er mit dem Schwenkarm 41 in die in Figur 1 dargestellte Relativposition gegenüber der Gießform 23 zurückgeschwenkt, wobei jedoch die Gesamtanordnung um 180° gegenüber der dargestellten Position gedreht ist. Danach wird die Säule mittels des Stellzylinders 45 verkürzt, so daß sich die obenliegende Öffnungsseite 46 des Gießbehälters 43 gegen die nach unten liegende Eingußseite 36 der Gießform 23 anlegt. Danach wird in dieser angedockten Position die Gesamtanordnung um 180° gedreht, wobei der Gießvorgang erfolgt. Danach wird der Gießbehälter 43 durch Ausfahren der Säule 38 in die dargestellte Position zurückgeführt. Zum Entformen ist der Gießbehälter 43 dann in die in Figur 2 gestrichelt dargestellte Position um ca. 90° wegzuschwenken.
Die Figuren 3 und 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist jeweils die Gießform 23 und der Gießbehälter 43 in der durch die gestrichelte Darstellung des Gießbehälters in Figur 2 bezeichneten Konfiguration zueinander dargestellt, wobei die Gießform 23 im Querschnitt und der Gießbehälter 43 im Längsschnitt gezeigt ist. Die Säule 38 mit der Säulenachse 39 und der Schwenkarm 41 sind nur symbolisch dargestellt. Die Säule 38 ist hierbei nicht verkürzbar; vielmehr ist der Gießbehälter 43 mittels eines Stellzylinders 45' gegenüber dem Schwenkarm 41 verfahrbar. Der Gießbehälter 43 weist eine mittlere Längswand 49 auf, die mit Abstand vom Boden 50 endet. Die Gießform 23 umfaßt die mehrteilige Grundplatte 22, die Seitenteile 26, 27, eine Mehrzahl von Innenkernen 30, die in mehreren Schichten übereinander auf der Grundplatte 22 aufgebaut sind, sowie den Deckkern 31. Die mehreren Innenkerne 30 sind in durchgehendem Kraftfluß zwischen der Grundplatte 22 und dem Deckkern 31 eingespannt. An den Seitenteilen 26, 27 sind Formvorsprünge 47, 48 erkennbar, die einzelne der Innenkerne 30 zusätzlich gegen die Grundplatte 22 halten. Die Seitenteile 26, 27 sind durch die Stellzylinder 24, 25 gegenüber der Grundplatte 22 verschiebbar, wobei die Aufhängung der Stellzylinder hier nicht gezeigt ist. Durch die Stellzylinder 24, 25 sind die Seitenteile 26, 27 relativ zueinander voneinander entfernbar. Danach kann der Aufbau der Innenkerne 30 auf der Grundplatte 22 erfolgen. Danach sind die Seitenteile 26, 27, wie durch entgegengesetzt gerichtete Pfeile angedeutet, wieder zurückführbar, um die dargestellte Position zu erreichen. Danach wird der Deckkern 31 aufgelegt, der durch Riegel 51, 52 gehalten wird, die zur Montage des Deckkerns 31 gegenüber den Seitenteilen 26, 27 zurückgeschoben werden können und nach dem Auflegen des Deckkerns 31 in die dargestellte Position vorgeschoben werden können, in der sie den Deckkern 31 gegenüber den Innenkernen 30 und den Seitenteilen 26, 27 halten. In der Grundplatte 22 sind die Ausstoßer 35 erkennbar, die zum Entformen mittels des Stellzylinders 32 betätigbar sind. Die Grundplatte 22 und damit die gesamte Gießform 23 ist um die senkrecht zur Zeichnungsebene liegende horizontale Achse 21 drehbar. Dies gilt in gleicher Weise für die Säule 38, auf der der Schwenkarm 41 gelagert ist, der den Gießbehälter 43 trägt. Der Gießbehälter 43 kann parallel zur Säulenachse 39 mittels des Stellzylinders 45' gegenüber dem Schwenkarm 41 verschoben werden.
In Figur 3 ist die fertig aufgebaute Gießform 23 in ihrer Position nach der Fertigstellung gezeigt. Der Gießbehälter 43 hängt überkopf, ist über den Stellzylinder 45' von der Gießform 23 entfernt und mittels des Schwenkarms 41 auf der Säule 38 um 90° aus der Position zum Andocken und Gießen verschwenkt.
In Figur 4 ist die Gießform 23 mit der Säule 38 und dem Gießbehälter 43 um 180° um die horizontale Drehachse 21 gegenüber der Position gemäß Figur 3 gedreht. Der Gießbehälter 43 befindet sich noch in gleicher Relativposition zur Gießform 23 wie in Figur 1, ist jedoch jetzt nach oben offen und wird mittels eines Dosierlöffels 53 mit Schmelze 54 für einen Gießvorgang befüllt. Danach wird der Gießbehälter 43 mit dem Schwenkarm 41 um 90° relativ zur Säule 38 geschwenkt, so daß der Gießbehälter 43 unter der Gießform 23 vor der Säule 38 zu liegen kommt. Sodann wird der Gießbehälter 43 mittels des Stellzylinder 45' gegen die Gießform 23 gehoben, so daß der Gießbehälter 43 mit seiner Öffnungsseite 46 abdichtend an der Eingußseite 36 der Gießform 23 anliegt. In der damit erreichten Relativposition wird die Gießform 23 mit angedocktem Gießbehälter 43 um die horizontale Drehachse 21 um 180° weitergedreht. Die auf den Formhohlraum 37 der Gießform 23 abgemessene Schmelze 54 fließt dabei über einen Einguß 55 in den Formhohlraum 37, wobei Gas aus einem Gasaustritt 56 in den Gießbehälter 43 entweichen kann.
Nach Beendigung des Drehvorgangs und damit des Gießvorgangs, d. h. nachdem wieder die Position der Gießform 23 nach Figur 1 erreicht ist, wird der Gießbehälter 43 mit dem Stellzylinder 45' von der Gießform 23 abgehoben und über den Schwenkarm 41 in die in Figur 3 dargestellte Position zurückgedreht. Nach dem Erstarren kann das Entformen beginnend mit dem Zurückziehen der Seitenteile 26, 27 erfolgen.
In Figur 5 werden verschiedene Phasen des Gießvorgangs gezeigt, wobei zunächst die in allen Einzeldarstellungen erkennbaren Einzelheiten nochmals benannt werden. Es sind zum einen die Gießform 23 mit Grundplatte 22, Seitenteilen 26, 27, Innenkernen 30' und Deckplatte 31' dargestellt, die den Formhohlraum 37 miteinander bilden. Die Seitenteile 26, 27 bestehen in dieser Ausführung aus Formstoff, während die Deckplatte 31' ein Dauerformteil ist. An der Deckplatte 31' sind Klauen 57, 58 erkennbar, mit denen der Gießbehälter 43 an der Gießform 23 fixiert werden kann. In der Deckplatte 31' sind zwei Eingußöffnungen 55, 59 und zwei Gasaustritte 56, 60 erkennbar.
Am Gießbehälter 43 ist eine Außenschale 61, eine Auskleidung 62 sowie die Zwischenwand 49 erkennbar, weiterhin die Schmelzflüssigkeit 54.
Darstellung a zeigt die Ausgangsposition nach dem Andocken des Gießbehälters 43 an die Gießform 23. Es ist davon auszugehen, daß die Schmelze links der Zwischenwand 49 in den Gießbehälter 43 eingefüllt worden ist, so daß Oxidschichten und dergleichen auf dieser Seite der Zwischenwand 49 zurückgehalten sind, während sich rechts der Zwischenwand 49 ein oxidfreier Schmelzespiegel bildet.
In Darstellung b ist die Anordnung aus Gießform 23 und Gießbehälter 43 um 45° um die Drehachse 21 gedreht. Die Schmelze 54 beginnt durch die Eingußöffnung 55 in den Formhohlraum 37 einzutreten. Die Verunreinigungen der Schmelze werden durch die Zwischenwand 49 zurückgehalten. Die Position kann beispielsweise nach 2 Sekunden erreicht sein.
In Darstellung c ist die Anordnung aus Gießform 23 und Gießbehälter 43 um 60° um die Drehachse 21 gedreht. Die Schmelze 54 beginnt nun zusätzlich durch die Eingußöffnung 59 in den Formhohlraum 37 einzutreten. Die Verunreinigungen der Schmelze werden noch immer durch die Zwischenwand 49 zurückgehalten. Die Position kann beispielsweise nach 4 Sekunden erreicht sein.
In Darstellung d ist die Anordnung aus Gießform 23 und Gießbehälter 43 um 90° um die Drehachse 21 gedreht. Die Schmelze 54 befindet sich jetzt unterhalb der Zwischenwand 49. Die Verunreinigungen der Schmelze schwimmen oberhalb beider Eingußöffnungen 55, 59. Die Position kann beispielsweise nach 5 Sekunden erreicht sein.
In Darstellung e ist die Anordnung aus Gießform 23 und Gießbehälter 43 um 135° um die Drehachse 21 gedreht. Die Schmelze 54 nimmt den Formhohlraum 37 fast vollständig ein. Die Position kann beispielsweise nach 8 Sekunden erreicht sein.
In Darstellung f ist das Ende des Gießvorganges erreicht, nachdem die Einheit aus Gießform 23 und Gießbehälter 43 um 180° um die horizontale Achse 21 gedreht worden ist. Die Verunreinigungen der Schmelze können nur in Bereiche gelangt sein, die als Steiger wirken und bei der mechanischen Bearbeitung des Gußteils entfernt werden. Alle Gase sind über die Gasaustritte 56, 60 in den Gießbehälter ausgetreten, so daß der Einguß zu keinem Zeitpunkt gestört war.
Bezugszeichenliste
11
Vorrichtung
12
Drehgestell
13
Grundplatte
14
Wange
15
Wange
16
Lager
17
Drehzapfen
18
Lager
19
Drehzapfen
20
Drehantrieb
21
horizontale Drehachse
22
Grundplatte
23
Gießform
24
Stellzylinder
25
Stellzylinder
26
Seitenteil
27
Seitenteil
28
Stellzylinder
29
Stirnteil
30
Innenkern
31
Deckkern
32
Stellzylinder
33
Ausstoßer
34
Ausstoßer
35
Ausstoßer
36
Eingußseite
37
Formhohlraum
38
Säule
39
Säulenachse
40 41
Schwenkarm
42
Grundplatte
43
Gießbehälter
44
Drehantrieb
45
Stellzylinder
46
Öffnungsseite
47
Formvorsprung
48
Formvorsprung
49
Zwischenwand
50
Boden
51
Riegel
52
Riegel
53
Dosierlöffel
54
Schmelze
55
Eingußöffnung
56
Gasaustritt
57
Klaue
58
Klaue
59
Eingußöffnung
60
Gasaustritt

Claims (22)

  1. Verfahren zum Rotationsgießen, bei dem
    eine Gießform (23) mit nach oben weisender Eingußseite (36) auf einer Grundplatte (22) aufgebaut wird,
    die fertige Gießform (23) mit der Grundplatte (22) um ca. 180° um eine horizontale Drehachse (21) gedreht wird, so daß die Eingußseite (36) nach unten weist,
    ein Gießbehälter (43) mit nach oben liegender Öffnungsseite (46) mit Schmelze (54) für einen Gießvorgang gefüllt wird,
    der Gießbehälter (43) mit seiner Öffnungsseite (46) abdichtend an die nach unten weisende Eingußseite (36) der Gießform (23) angedockt wird,
    die Gießform (23) mit dem anliegenden Gießbehälter (43) um ca. 180° um eine horizontale Achse (21) gedreht wird, so daß die Schmelze (54) in die Gießform (23) gelangt, und danach der Gießbehälter (43) aus der angedockten Position von der Gießform (23) entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) ausschließlich aus Formstoffkernen aufgebaut wird (Kernpaket).
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) aus Dauerformteilen (22, 26, 27, 29) und aus Innenkernen (30) aus Formstoff aufgebaut wird und mit einem Deckkern (31) aus Formstoff oben abgeschlossen wird (Halbkokille).
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) aus äußeren Dauerformteilen und eingelegten Formstoffkernen aufgebaut wird (Kokille).
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) jeweils um eine die Gießform durchsetzende mit Abstand zum Gießbehälter (43) liegende horizontale Drehachse (21) gedreht wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gießbehälter (43) relativ zur horizontalen Drehachse (21) eine radiale Bewegung und eine um die Achse der radialen Bewegung schwenkende Bewegung zum Entfernen von der Gießform (23) ausübt.
  7. Vorrichtung zum Rotationsgießen mit
    einer auf einer Grundplatte (22) aufgebauten Gießform (23) mit einem Einguß (55, 59), der von der Oberseite der Grundplatte wegweisend gerichtet ist, Lagerungsmitteln für die Grundplatte (22), in denen diese um eine horizontale Drehachse (21) um zumindest 180° drehbar gelagert ist, einem Gießbehälter (43), dessen Öffnung (46) entgegengesetzt zur Oberseite der Grundplatte (22) ausrichtbar ist, Bewegungsmitteln für den Gießbehälter (43), mit denen dieser mit seiner Öffnung (46) abdichtend an den nach unten weisenden Einguß (55, 59) der Gießform (23) andockbar ist und mit der Gießform (23) zusammen um eine horizontale Drechachse (21) um mindestens 180° drehbar ist und in der gedrehten Stellung von dem nach oben weisenden Einguß (55, 59) der Gießform (23) entfernbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) ausschließlich aus Formstoffkernen aufgebaut ist (Kernpaket).
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) aus metallischer Grundplatte (22) und metallischen Seitenteilen (26, 27, 29) sowie Innenkernen (30) und einem abdeckenden Deckkern (31) jeweils aus Formstoff aufgebaut ist (Halbkokille).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) ausschließlich aus Dauerformteilen mit eingesetzten Formstoffkernen aufgebaut ist (Kokille).
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Drehgestell (12) mit zwei Wangenteilen (14, 15) umfaßt, in denen Drehzapfen (17, 19) gelagert sind, zwischen denen die Grundplatte (22) aufgehängt ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gießbehälter (43) auf einer radial zur horizontalen Drehachse (21) angeordneten Säule (38) verschiebbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (38) auf einen der Drehzapfen (19) aufgeschoben und mit der Grundplatte (22) fest verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Säule (38) ein radial zur Säulenachse (39) gerichteter Schwenkarm (41) befestigt ist, der um die Säulenachse (39) drehbar ist und an dem der Gießbehälter (43) befestigt ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Gießbehälter (43) eine in an die Gießform (23) angedockter Stellung parallel zur horizontalen Drehachse (21) verlaufende Zwischenwand (49) hat, die in die Schmelze (54) eintaucht und mit Abstand vom Boden (50) des Gießbehälters (43) endet.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform (23) zumindest einen Einguß (55, 59) und zumindest einen Gasaustritt (56, 60) hat, die bei an die Gießform (23) angedocktem Gießbehälter (43) auf verschiedenen Seiten der Zwischenwand (49) liegen.
  17. Gießereianlage,
    gekennzeichnet durch
    einen Schmelzofen mit einem Dosierlöffel und zumindest zwei Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 16, die in linearer Bewegung zwischen einer Gießstation am Schmelzofen und zumindest einer Aushärtestation hin und her fahrbar sind.
  18. Gießereianlage nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Gießstation und der Aushärtestation gesonderte Formaufbau- und Entformungsstation auf einer linearen Bahn für die Vorrichtungen vorgesehen ist.
  19. Gießereianlage,
    gekennzeichnet durch
    einen Schmelzofen mit einem Dosierlöffel und eine Mehrzahl von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 16, die auf einer Kreisbahn zwischen einer Gießstation am Schmelzofen und zumindest einer Aushärtestation verfahrbar sind.
  20. Gießereianlage nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Gießstation und der Aushärtestation gesonderte Formaufbau- und Entformungsstation auf der Kreisbahn vorgesehen ist.
  21. Gießereianlage,
    gekennzeichnet durch,
    einen Schmelzofen mit einem Dosierlöffel und zumindest zwei Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 16, die in linearer Anordnung aufgebaut sind und zwischen denen und dem Schmelzofen der Dosierlöffel hin und her fahrbar ist.
  22. Gießereianlage,
    gekennzeichnet durch,
    einen Schmelzofen mit einem Dosierlöffel und eine Mehrzahl von Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 7 bis 16, die mit dem Schmelzofen in Kreisformation aufgebaut sind und zwischen denen und dem Schmelzofen der Dosierlöffel hin und her schwenkbar ist.
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