DE2211952B2 - Vertikale warmkammer-druckgiessmaschine - Google Patents

Description

Die Hifindung betrifft eine vertikale Warmkammer-Druckgießmaschine mit zwei relativ zueinander bewegbaren Formhälften, mit einem Greifer zum hinsetzen eines U-förmigen, mit einem Schenkel einzugießenden Hingießteiles beim Schließen der beiden Formhälften, wobei der andere Schenkel des Hingießteils eine vorstehende, waagerechte, einer U-Form angepaßte Ilaltekante der eitlen Foirnhällte umgreift, und mit einem zwischen die sich öffnenden Fonnhälften seitlich einliihi baren Ausweifer für das Gußstück.

Heim 1 lei stellen von Gußstücken durch Einspritzen der Schmelze in einen Fornihohlrauni verbleibt an jedem Gußstück ein Anguß. Hr ist erforderlich, um sicherzustellen, daß der Fornihohlrauiii vollständig gefüllt ist. Der Anguß muß nach dem Lirstarren des Gußstückes von diesem getrennt wc den. Die Hifindung befaßt sich mit dem Entfernen des Angusses vom fertigen Gußstück und dessen anschließendem Ausweifen.

Hs ist bereits eine Gießmaschine zur Herstellung metallischer Gußstücke bekannt, die mit zwei während eines Gießvorganges zwecks Ziisammcnfiilming zweier Formteile relativ zueinander bewegbaren Formplatte!? ausgerüstet ist (US-PS 3256572). Die Gießmaschine besitzt ferner einen Materialzubringer, der in eine Öffnung in der einen Formplatte derail einliihi bar ist, daß die Schmelze in einen Kanal in einem der Formteile und von dort in dew Formhohlrauin /wischen den Forniteilen hineingepreßt werden kann. Die Gießmaschine isi schließlich mit einem gegenüber derunderen Formplatte in einem Kanal dieser Formplatte bewegbaren Stößel ausgerüstet, der zum Aus

stoßen des Angusses dm eh den Kanal in einen Foim-

teil hiiuluich dient. Der \om Gußstück getrennte Anguß wild beim Ausstoßen unmittelbar einem

Schmelztiegel zugeführt. Hei dieser Gießmaschine

handelt es sich um eine Kokillengießmaschine, bei der

der Ausstoß des Gußstückes aus der Gicßfoim mit einem Anguß und einem quei zur Bewegung.-,! ichhing

des Angusses gelichteten, aus einer Düse zugefühiien

Lultstroins ei folgt. Hs handelt sich um eine Lösung,

ίο die nur für sehr einfache Gußstücke, insbesondere fm Gußstücke ohne hintei schuhteile Kanten geeignet ist.

Hei der voi genannten lösung sind die beiden

Foiinleile axial gegeneinander bewegbar, wobei das obere Foiniteil abhebbar ist. Hekannl ist es jedoch auch, bei feststehendem Oberteil das untere Formteil

dem oberen gegenüber bewegbar zu machen (DT-OS

175N377). Diese Lösung stellt somit insoweit eine Umkehr der eisten Losung dar.

Hekannt sind ferner auch Gießmaschinen, die spejo /iell zur llei stellung von Radausgleichsgewichten aus Hleilegierungen bestimmt und der speziellen Form solcher Gußstücke angepaßt sind (US-PS 3 151 367). Dabei ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Clips vorgesehen, die teilweise in das Gußstück einzugießen

sind und der Anbringung der Ausgleichsgewichte an den auszuwuchtenden Fahrzeugrüderii dienen. Im übrigen weist diese Maschine die eingangs genannten Gatlungsinei kinale der eifiiulungsgeniäßen Maschine auf, womit dieser Stand derTechnik der der Erfindung am nächsten kommende Stand der Technik ist, von dem die hiTindiiiig ausgeht. Diese bekannte Lösung erscheint schon deswegen ve ι besserungswürdig, weil bei ihr der Formhohlraum von zwei relativ zueinander bewegbaren Forinteilen und einem dritten Formteil gebildet wird, das ebenfalls, aber senkrecht zur Bewegungsrichtung der beiden erstgenannten Formteile bewegbar ist. Die Bewegungen dieser drei Formteile müssen aufeinander abgestimmt sein, was einen erheblichen Aufwand an steuernden Mitteln erfordert.

Darüber hinaus bieten solche Maschinen besondere Schwierigkeiten im Gießbereieh, wenn nämlich die Schmelze üblicherweise mit einer stationären Düse in den Gießbereieh eingebracht wird. Dabei muß die Schmelze einerseits heiß gehalten weiden, um eine vorzeitige Erstarrung zu verhindern; andererseits soll aber möglichst wenig Hitze in den Beieich der Gießform gelangen, um die Schmelze in der Gießform möglichst schnell erstarren zu lassen. Man könnte zwar diesem Piohlem durch Düsen begegnen, deren Abstand zur Gießform in an sich bekannter Weise variabel bzw. einstellbar ist; hier/u wäre jedoch eine Genauigkeit der Bauteile und ihrer Bewegung erforderlich, wie sie bei solchen Maschinen bekannter Ausführung nicht voi liegen und auch nicht erzielbar sind. Wie das Hntnehmen tier Gußstücke bei dieser /ulct/t behandelten Gießmaschine, die auch zum Gießen von mit Clips versehenen Radausgleichsgewichten geeignet ist, im einzelnen zu geschehen hat, ist nicht offenhält, hin einfaches Entnehmen durch Llerausblasen, wie in der oben zuerst behandelten bekannten Maschine, ist wegen der relativ kompli/icrtcn I'oiin der Gußstücke nicht möglich.

Aulgabe ilei vorliegenden Liifindung ist es nun, eine Maschine mit ilen Merkmalen der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die L lerstellung auch komplizierter Gußstücke, wie sie Radausgleichsgewichte aus einer Bleilegierung, deren Befestigungsclips von U-förmigen Hingießteilen gebildet werden,

darstellen, rationell möglich ist. Dazu geholt insbesondere,daß dci Anguß in entspiechendci Weise vein (Ullistück unter Rückfühiung in ilie Schmelze gc-'rennt wiul und daß das vom Anguß bclieite Gußstück ebenfalls in entsprechendei Weise aus der Giclimaschine entfernt wird.

Au Lösung dieser Aufgabe wird -ilindungsgemaß die Kombination der beiden folgenden Meikinale viii gesehlagen

a) eine Gießdüse, die in die Öffnung tier unieien in Foimhülfle lluehtend mit dem Eingicßkanal einfühibai ist und ein in der oberen Foimhülfle angeordneter, /um Eingießkanal achsgleiclser Stöliel, /um Abtiennen und Ausdiiieken des erstarrten Angusses,

b) ein Stoliann als Ausweifer.

Dabei soll der Stoliann vorzugsweise um einen vertikalen Zapfen schwenkbar sein.

Damit ist eine vertikale Warmkammer-Diuckgießnuischine offenbart, mit der in rationeller Weise auch komplizierte Chiliteile, insbesondere Gußteile mit hintersehnittenen Kanten und I lachen, wie sie Radausgleichsgewichte mit Befestigungsclips im allgemeinen darstellen, hergestellt werden können. Insbesondere kann das fertige Gußstück leicht aus der I-oim entnommen werden, indem der die Form zusammen mit der Formsti uktur schließende Stößel bei noch geschlossener Form durch eine einfache Bewegung den Anguß vom Gußstück trennt und dann bei sich öffnender Form der Auswerfer das an der oberen Foimluilfte hängende Gußstück seitlich auswirft. Die nur zwei Formteile machen die Form einfach und lassen ihre Steuerung einfach werden.

Es ist zwar an sich bekannt, zur Gulistückentnahme einen mechanischen Auswerfer in der Form eines Stoßarmes zu verwenden (I)T-AS 1 206 55 1), jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine gattungsgemäße Maschine, und für solche Maschinen war diese Lösung nicht ohne weiteres anwendbar.

Eine bevorzugte Ausführungsforni der Erfindung in Form einer Gießmaschine zum I !erstellen von Ausgleichsgewichten für die Räder von Straßenmotoil'ahrzeugen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die Gießmaschine bei Beginn eines Aibeitstaktes,

Fig. 2 in V'.Mgrößeitem Maßstab einen Teil der Maschine,

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht ein mit der Maschine hergestelltes Ausgleichsgewicht, ,ind

Fig. 4 eine Unteransicht einer oberen Spannplatte und die dazu gehörigen Maschinenteile als Schnitt entlang der Linie Vl-Vl in Fig. 1.

Die Maschine weist einen Rahmen auf, in dem ein sich in Längsrichtung erstreckender Schmelztiegel untergebracht ist, dessen oben offenes linde in Fig. 1 mit 1 bezeichnet ist. Der Schmelztiegel enthält eine geschmolzene Bleilegierung als Gießmateiial, dessen oberes Niveau mit 2 bezeichnet ist. Die Bleilegierung wird durch einen gasbeheizten Ei hitzer und einen Bimetall-Streifenthermostat (nicht dargestellt) auf der gewünschten Temperatur gehalten. Die Maschine weist ferner eine Gießdüse 3 auf (Fig. 2), welche die geschmolzene Bleilegierung in den FOrmhohlraum 4 (Fig. 2) zwischen einer oberen Formhälfte 5 und einer unteren Formhälfte 6 einbringt. Die Gießdüse 3, die an ihieni oberen Eiule den Auslaß 7 aufweist, ist /u Beginn des AibciUtaktes der Maschine in das Bleilegieiungsbad eingetaucht, taucht aber dann an dessen Obeifläche auf und inji/ieit die geschmolzene Blcilegieiung in den Formhohlraum (Fig. 2), bevor sie zuiti'klälll und vor dem nächst, η Ai beilstakt wieder in das Bad eintaucht.

Ober dem Auslaß 7 der Düse 3 weist die Maschine eine feststehende obeie Foimplalte in I'oim eines oberen Spanntisches 8 auf, und eine bewegliche unteie Foimplallc in Form eines unteien Spanntisches 9. Diese beiden Spaunlische 8 und 9 nehmen jeweils die obere Formhälftc 5 und die unlere Formhälftc 6 auf, welche zusammen ilen F'oimho.hlraum 4 definieren, wenn der unteie Spannlisch 9 gegen den oberen Spanntisch 8 bewegt worden ist. Der unteie Spanntisch 9 weist eine sich nach oben verjüngende Öllnung IO auf. durch welche der Auslaß 7 der Düse 3 bei deren Abwärtsbewegung aus dem Bleilegierungsbad hindurchtiitt; diese Öffnung 10 stellt in fluchtender Verbindung mit einem sieh nach oben verjüngenden, kegelstumpfförmigen Kanal 12, der in der unteien Foimhälfte 6 gebildet ist. Das weitere, unteie Ende des Kanals 12 öffnet sich zu einem kegelstumpiförmigen Gegenlager 13, in das sich das leicht gewölbte obere EmIe des Auslasses 7 der Düse 3 am oberen Ende der Abwärtsbewegung einsetzt. Der Kanal 12 in der unteren Formhälfte 6 führt in den Foimhohlrauin 4. der bogenförmig verläuft und von zwei Kreisbögen unterschiedlicher Radien begrenzt ist zwecks Herstellung des Gewichts 15 mit seiner sich aus der !•'ig. 3 ergebenden Bogenforni.

Durch Synchronisiei ungder Bewegung des unteren Spanntisches 9 mit der Bewegung der Einlaßdüse 3 wird die geschmolzene Bleilegierung aus dem Auslaß 7 mittels einer nicht dargestellten Zylinder-Kolhen-Kombination ausgespritzt, tritt nach oben durch den Kanal 12 in der unteren Formhälfte 6 hindurch und füllt dann den Formhohlruum 4 aus, wobei das überschüssige Material indem Kanal 12 in der unteien Formhälfte verbleibt und unter Einwirkung von Kühlwasser, welches durch Innenkanäle in jeder Formhälftc 5 bzw. 6 lätifi, nach einigen Sekunden vei festigt.

Nachdem eine bestimmte Menge der geschmolzenen Bleilegierung ni den Hohlraum 4 zwischen ilen loimhälften 5 und 6 eingespritzt ist, bewegt sich die Einlaßdüsc 3 nach unten, so daß der Düseiiauslaß 7 wieder unter das Niveau 2 der geschmolzenen Bleilegierung in den Voiratsbehälter taucht, so daß die Öffnung 10 freigegeben wird. Der von der überschüssigen, vei festigten Bleilegierung gebildete Anguß wird von dem Ausgleichsgewicht 15 mit Hilfe eines Stößels 16 entfernt, der sich frei durch eine kreisförmige Öffnung 17 in dem oberen Spanntisch 8 und durch einen mit dieser fluchtenden Kanal 18 in derobeien F'ormhälfte 5 erstreckt, und wobei der Kanal 18, wie in Fig. 4 gezeigt, im wesentlichen einen D-föimigen Querschnitt hat. Der Stößel 16 bewegt sich aus seiner normalen Ruhestellung (Fig. 2) in der Weise nach unten, daß das untere Ende 19 des Stößels 16 in den Kanal 12 in der unteren Formhälftc 6 so eintritt, daß er den Anguß abtrennt, der durch die Öffnung IO im uiilcrcu Spannlisch 9 und von dort in den Schmelztiegel mit geschmolzener Bleilegierung fällt, wo er aufgeschmolzen wird.

Der Stößel 16 ist im Querschnitt D-Iöimig, so daß er in den Kanal 18 einpaßt, und die flache Kante 20 des Stößels 16 bewegt sich vertikal in einer Elbene,

die tangential zu dem kleineren Radius der beiden Radien verläuft, welche das Gewicht 15 umgrenzen, wie dies in der schematischen Darstellung des Stößels 16 in strichpunktierten Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Der Anguß wird somit sauber von dem gegossenen Ausgleichsgewicht 15 abgetrennt, und zwar in der Mitte des das Gewicht 15 bildenden Bogens. Nach der Abtrennung lies Angusses verbleibt an dem Ausgleichsgewicht 15 eine charakteristische Oberfläehcnmarkierung 22, die sich aus der Fig. 3 ergibt. Diese Markierung 22 weist parallel zueinander verlaufende Seitenkanten 23 auf, die in einem Abstand verlaufen, welcher der Breite der geraden Kante 20 des Stößels 16 entspricht, wobei die Markierung 22 sich über den größten Teil der Tiefe des inneren Radius des Ausgleichsgewichtes 15 erstreckt und wie glaltpoliert aussieht. Der Stößel 16 führt für jedes hergestellte Ausgleichsgewicht 15 in schneller Aufeinanderfolge zwei hin- und hergehende Bewegungen aus, wodurch verhindert wird, daß der abgetrennte Anguß noch an dem unteren linde 19 des Stößels 16 hängenbleibt. Der Stößel 16 dient gleichzeitig zum Verchlicßen des oberen lindes des Kanals 18 in der oberen Formhälfte 5, wenn geschmolzene Bleilegierung aus dem Auslaß 7 ausgespritzt wird.

Die Bewegung des Stößels 16 und der unteren Spannplatte 9 wird mittels einer Doppelanordnung von Kolben und Zylinder 24 bewerkstelligt (Fig. 1). Die beiden Zylinder der Kombination werden mit einer hydraulischen Druckflüssigkeit beaufschlagt, wobei der gesamte Arbeitsgang der Maschine elektropneumatisch gesteuert wird, und zwar mit Hilfe von Nocken und Schaltern so, daß die erforderlichen Maschinenfunktionen in der erforderlichen Reihenfolge durchgeführt werden.

Jedes gegossene Ausgleichsgewicht 15 weist einen Clip 25 auf, der in situ eingegossen wird und dazu dient, das Ausgleichsgewicht 15 am Rand eines Fahrzeugrades zu befestigen. Die Clips 25 werden unter Iiinwirkung der Schwerkraft dem Gießbereich zugeführt, iind zwar entlang einer Zuführungsschiene 26 (Fig. 4), an deren unterem linde sich ein abnehmbarer Cliplöffcl 27 befindet (Fig. 1), der synchron mit der Bewegung des Spanntisches 9 und der übrigen beweglichen Teile der Maschine einzeln Clips 25 an die Form abgibt. Die Abgabe der Clips 25 durch den Löffel 27 erfolgt in Folge einer Rütteibewegung, die dem Löffel 27 mittels einer Leerlauffeder 28 und eines Rüttelarmes 29 ei teilt wird. Jeder Clip 25 ist im Qucrschnitt U-förmig, und der Cliplöffel 27 wird so betätigt, daß ein Flansch eines jeden Clips 25 zwischen die beiden Formhälften 5 und 6 eingeführt wird, weiiii diese zusammengefahren werden, wobei der andere Flansch auf einem lippenförmigen Vorsprung an dei

ίο obere:! Formhälfle 5 liegt und von einem Stiilzvoispnuig 30 an dei oberen Foimhälfte 5 gehalten wird.

Nachdem der Stößel 16 seine beiden Abwärtsbewegungen ausgeführt hat und der Anguß abgetrennt worden ist, bewegt sich dei untere Spanntisch 9 naeli unten, sodaß die beiden Formhälften 5 und 6 getrennt werden; alsdann ergreift ein Stoßarm 32 (Fig. 1 und 4) das eine linde des Gewichts 15, wirft es aus den Formhälften aus und stößt es in eine Abgaberutscht

ao 33. Daraufhin wiederholt sich der Arbeitsgang dei Maschine. Der Arm 32 ist schwenkbar um einen senkrechten Zapfen A gelagert, und er wird in zeitliche! Übereinstimmung mit dem Spanntisch 9 und den: Materialzubi inger 3 von einer Kolben-Zylinder-

a5 Kombination 34 betätigt, welche den Arm 32 so bewegt, daß erzwischen den offenen Formhälften 5 um 6 hindurehtritt und das Gewicht 15 aus der oberer Formhälf te 5 entfernt, wo es von dem ("lip 25 gehalter worden ist. Das Arbeitsende 35 des Arms 32 ist se geformt, daß es mit dem linde des Ausgleichsgewicht} 15 übereinstimmt, so daß das Gewicht 15 nicht beschädigt wird.

Hin kompletter Arbeitstakt der Maschine benötigt etwa 4 Sekunden, und es sei darauf hingewiesen, dal:

die Anordnung des Stößels 16 nicht nur sauber gegossene Ausgleichsgewichte liefert, die keinen AnguL aufweisen, sondern daß durch die Anordnung des Stö ßels die Wärmeverlustc so gering wie möglich sind weil der Anguß immer noch sehr heiß ist, wenn dei in das üießmaterialbad zurückfällt, wobei der Angul: nur 10"-LS" C kalter ist als das Bad. Dieses Verfall 1 en ist wesentlich vorteilhafter als alle diejenigen Ver fahren, bei denen der Anguß völlig auskühlt, bevoi er wieder aufgeschmolzen wird, wie dies bisher dei F'all wai.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Palcntanspi iichc:

1. Vertikale Waimkammer-Driickgicßma- schiiie mit zwei relativ zueinander bewegbaren Foimhälflcu, mil einem Greifer /um Hinsetzen eines U-fönnigcii, mit einem Schenkel einzugießenden hingießteils beim Schließen der beiden !•'ormhälften, wobei der andere Schenkel des Hingießteils eine voistehende, waagerechte, seiner U-Form angepaßte Ilaltekante der einen Forinhälfle umgreift, und mit einem /wischen die sich öffnenden !''ormhälften seillich eint ühi baren Auswerfer für das Gußstück, gekennzeichnet d u r c h

a) eine Gießdüse (3), die in die Öffnung der unteren Formhülfte (6) (Lichtend mit dem Hingießkanal (12) cinfühibar ist, und einen in der oberen Formhälftc (5) angeordneten, zum Eiiigieükanal (12) achügleicfien Stößel (16) zum Abtrennen und Ausdrücken des erstarrten Angusses (14),

b) einen Stoßaim (32) aus Auswerfer.

2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßarm (32) um einen vertikalen Zapfen (/I) schwenkbar ist.

3. Verwendung der Druckgießmaschine nach Anspruch 2 zum Gießen eines Radausgleichsgewichtes aus einer Bleilegierung, dessen Bel'estigungsclip von dem U-Iörmigen Hingießteil gebililet ist.