CH638701A5 - Druckgiessmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgiessmaschine. Konventionelle Druckgiess- oder Druckgussmaschinen wei2

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sen ein Gestell mit einer festen oder stationären Platte auf, auf der eine Hälfte der zur Herstellung des Gussstücks oder des Gussteils dienenden Form montiert ist.

Die andere Hälfte der Form ist auf einer beweglichen Platte montiert, die es einem Gussteil gestattet, aus der Maschine zu fallen, wenn sie sich in der Offenstellung befindet. Die bewegliche Platte wird mit ausreichender Kraft in der Schliessstellung gehalten, um das geschmolzene Metall aufzunehmen, während die Form gefüllt wird. Im Betrieb wird das Gussteil von der Formhälfte getrennt, die sich auf der festen Platte befindet und Auswerferformhälfte genannt wird, und wird in der Formhälfte gehalten, die sich auf der beweglichen Platte befindet und Auswerferformhälfte genannt wird, wenn sich diese Formhälfte nach der Verfestigung des flüssigen Metalles, das in den Formenhohlraum eingeschossen worden war, in die Offenstellung bewegt wird. Das Teil, das in der beweglichen oder Auswerferformhälfte festgehalten ist, muss dann aus dieser Formhälfte ausgeworfen werden, damit es aus der Maschine fallen oder abtransportiert werden kann. Die beschriebene einseitige Bewegung bildet einen der Hauptgründe für die verschiedenen und komplizierten Arten automatischer Transporteinrichtungen für die Gussteile, die sich bei konventionellen Druckgussmaschinen finden, die für eine Art Gussteiltransport ausgerüstet worden sind. Das gleiche Problem tritt auf, wenn das Gussteil in die für eine sekundäre Operation erforderliche Stellung gebracht werden muss, bei der eine gleichartige, einseitige Maschine benutzt wird, wie beispielsweise beim Abgraten. Der zum Gussteil-Transport dienende Träger muss sowohl die Ausrichtung des Teiles bewirken als auch eine seitliche Bewegung ausführen können, um dem Schliess- und Öffnungshub der beweglichen Platte folgen zu können, wenn das Gussteil zum Ausführen der gewünschten Operation in eine bestimmte Lage gebracht wird.

Diese konventionelle Form der Druckgiessmaschine wurde bedeutend durch die in der US-PS 4 013 116 beschriebene Druckgiessmaschine verbessert. Diese Druckgussmaschine ist sehr viel einfacher als die konventionellen Maschinen, weil das Gussteil ohne jegliche seitliche Bewegung gegossen, ausgerichtet und aus der Maschine zum Abkragen entnommen wird. Während der Behandlung befindet sich das Gussteil in einer festen Ebene, in der es auch transportiert wird. Die Druckgiessmaschine ist ausgeglichenen Kräften ausgesetzt, da beide Platten und Formhälften um gleiche Strecken gegenüber der Teilungsebene bewegt werden. Diese ausgeglichene Massenbewegung gleicht die Stösse aus, die normalerweise zu Beginn und am Ende der Bewegung schwerer Platten und Werkzeuge entstehen. Ausserdem werden dadurch Unterschiede in der Wärmeausdehnung ausgeglichen und automatisch Belastungs-Durchbiegungen zentriert.

Das aus der US-PS 4 013 116 bekannte Prinzip einer ausgeglichenen, zu einer Ebene symmetrischen Druckgussmaschine ist die Basis für die vorliegende Erfindung.

Speziell die unbefriedigende Temperatursteuerung der Form musste verbessert werden. Zu diesem Zweck ist die Druckgiessmaschine gemäss Erfindung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die als Ausführungsbeispiel behandelte Druckgiessmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 durch die Druckgiessmaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Wärmeübertragungssystems zum Kühlen der Formen der Druckgiessmaschine,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen zur Aufnahme des 5 Metallvorrates dienenden, beheizten Kegel,

Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen, die den Giess-vorgang veranschaulichen,

Fig. 8a und 8b Querschnitte durch die Giesseinheit der dargestellten Druckgiessmaschine,

io Fig. 9 einen Querschnitt durch die Ventilanordnung der Giesseinheit in vergrössertem Massstab,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Giesseinheit,

Fig. 11 eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf das Schwanenhals-Gelenk der Giesseinheit,

15 Fig. 12 einen Querschnitt durch die Giesseinheit längs der Linie 12-12 in Fig. 8a,

Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen der bei der dargestellten Druckgussmaschine verwendeten Düsenanordnung,

20 Fig. 15 und 16 Darstellungen einer bevorzugten Düsenanordnung,

Fig. 17 eine Draufsicht auf den Hohlraum einer typischen Form,

Fig. 18 einen Querschnitt durch die rotierende Auswer-25 fereinrichtung,

Fig. 19 eine Darstellung der Kurvensteuerung der rotierenden Auswerfereinrichtung,

Fig. 20a, 20b und 20c verschiedene Stellungen, welche die rotierende Auswerfereinrichtung während ihres Betriebes 30 einnimmt,

Fig. 21 einen Querschnitt durch die Einrichtung zum Zurückziehen des Auswerferstiftes,

Fig. 22 die Ansicht eines Endes der Transporteinrichtung für die Gussteile,

35 Fig. 23 eine Ansicht des anderen Endes der Transporteinrichtung,

Fig. 24 einen Querschnitt längs der Linie 24-24 durch das in Fig. 23 dargestellte Ende der Transporteinrichtung, Fig. 25 einen Querschnitt durch einen Transportfinger, 40 Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie 26-26 durch den in Fig. 22 dargestellten Abschnitt der Transporteinrichtung, Fig. 27 einen Querschnitt durch eine Abstreifvorrichtung,

Fig. 28 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt « die Abgratvorrichtung der dargestellten Druckgussmaschine,

Fig. 29 einen Querschnitt längs der Linie 29-29 durch die Abgratvorrichtung nach Fig. 28,

Fig. 30 eine Draufsicht auf ein Gussteil beim Eintritt in 50 die Abgratvorrichtung,

Fig. 31 eine Draufsicht auf den Stempel der Abgratvorrichtung und

Fig. 32 einen Querschnitt durch die Form und den Stempel der Abgratvorrichtung.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Druckgiessmaschine nach der Erfindung eine Schliesseinheit 10, die ein Gestell 12 umfasst, auf dem zwei Paare im Abstand voneinander angeord-6o neter, zueinander paralleler Hydraulikzylinder 14 bzw. 16 befestigt sind. Das eine Paar Hydraulikzylinder 14 trägt eine Formhälfte 18 und steht, wie aus Fig. 3 ersichtlich, dem anderen Paar Hydraulikzylinder 16, welches die andere Formhälfte 20 trägt, gegenüber. Wie am besten aus Fig. 3 ersicht-65 lieh, umfasst jeder Hydraulikzylinder einen stationären Kolben 22, der an dem Gestell 22 befestigt ist. An einem Ende des Kolbens ist eine zum Kolben koaxiale Kolbenstange 24 befestigt. Sie erstreckt sich über die Mitte der Maschine zu

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einer Verbindung ihres anderen Endes mit dem gegenüberliegenden Kolben 26 des anderen Hydraulikzylinders 16.

Wie in Fig. 3 dargestellt, umfasst jede Zylinderanordnung 14,16 Zylinder 28 und 30, die auf den Kolben 22,26 und Kolbenstangen 24 verschiebbar gelagert und mittels einer hydraulischen Flüssigkeit bewegbar sind, die an der Vorder* oder Rückseite 72 bzw. 64 der Kolben zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Zylinderpaare 14 und 16 mit den zugeordneten Formhälften in die Offen- oder Schliessstel-lung bewegt, von welchen die letzte in Fig. 3 dargestellt ist. Eine genaue Beschreibung des grandlegenden Aufbaues der Schliesseinheit 10 kann der US-PS 4 013 116 entnommen werden.

Die Draufsicht auf die Druckgiessmaschine nach Fig. 1 zeigt die Hydraulikzylinder-Paare 14 und 16, Formplatten 32, Auswerferzylinder 34, Sperrblöcke 36, die eine unbeabsichtigte Bewegung der Zylinderpaare verhindern, und einen Antrieb 38 für eine Transportvorrichtung.

Fig. 2 veranschaulicht die Giesseinheit 40, die einen Ofen 42, einen Schwanenhals 44 mit Spritz- und Wählventilen 46, 48 und eine Sperreinrichtung 50 für das Spritz- oder Schussventil umfasst. Eine Düse 52 richtet das Giessmetall, beispielsweise Zink, in die Form 54, um ein Gussstück 56 zu erzeugen, das auf einen Tragfinger 58 der Transportvorrichtung 60 aufgegossen wird, welche das Gussstück zu einer Abgratstation bringt.

Die Schliesseinheit benötigt nur eine kleine Kraft, um die Formhälften in die in Fig. 3 veranschaulichte Schliessstel-Iung zu bringen. Dieser Kraft muss jedoch eine sehr hohe Schliesskraft folgen, die in der Lage ist, dem durch das Einspritzen oder Einschiessen des Metalles in der Form erzeugten hohen Druck standzuhalten. Daher würde ein Zylinder, dessen Durchmesser gross genug ist, um die Schliesskraft aufzubringen, ein übermässiges Volumen haben, das während des Schliesshubes zu füllen ist. Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, ist die erfmdungsgemässe Maschine nach dem Doppel-Zuganker-Prinzip aufgebaut, bei dem sich die Enden der beiden Kolbenstangen 24 an jeder Seite der Maschine durch die beiden stationären Kolben 22 und 26 hindurch erstrecken. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, haben die beiden Kolben an ihrer Rückseite Fortsätze 22a bzw. 26a, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der vorderen Kolbenenden. Daher bilden sie eine nur geringfügig unterschiedliche Druckfläche an den beiden Enden der umgebenden Zylinder 28,30, welche die beweglichen Glieder bilden und mit den zu beiden Seiten der Maschinenmitte angeordneten Aufspannplatten 32 einteilig ausgebildet sind. Wenn demgemäss sowohl der Raum 62 an der Vorderseite als auch der Raum 64 an der Rückseite des Kolbens unter Druck gesetzt wird und ein interner Kanal von dem kleineren Druckraum zum grösseren Druckraum 62 vorgesehen wird, dann ist das Flüssigkeitsvolumen, das für den Hub des Zylinders in einer Richtung benötigt wird, nur gleich dem Produkt aus dem Unterschied zwischen den beiden Flächen 62 und 64 und dem Hub. Wenn die Form geschlossen ist, wie es Fig. 3 zeigt, wird die kleinere Fläche 64 mit dem Tank in Verbindung gesetzt, so dass die auf die grosse Fläche 62 ausgeübte Kraft dazu dient, die Form geschlossen zu halten.

Das vorstehend beschriebene System arbeitet nur beim Schliessen der Form. Daher wird der Auswerfzylinder 34 zum Öffnen der Form verwendet. Auch die Hydraulikzylinder 34 machen vom Prinzip der Doppel-Zuganker Gebrauch und benutzen eine relativ kleine resultierende Druckfläche, so dass auch hier nur ein geringes Volumen der hydraulischen Flüssigkeit bewegt werden muss. Der Hydraulikzylinder 34 drückt zum Öffnen der Maschine gegen feste äussere Anschläge 35 (Fig. 3) und zieht sich anschliessend zurück, um eine Auswerferstiftplatte {Fig. 21) zurückzuziehen. Es hat sich gezeigt, dass durch dieses System erhebliche Einsparungen an Flüssigkeitsvolumen möglich sind.

Das Druckgiessen unter Verwendung einer Dauerform erfordert die Wärmeübertragung von dem flüssigen Gussmetall auf die Form und von der Form auf ein Wärmeaustauschermedium. Dabei müssen bestimmte Parameter eingehalten werden, um den erforderlichen Wärmestrom zu erreichen.

Bei der erfindungsgemässen Druckgiessmaschine wird als Wärmeaustauschermedium Wasser benutzt. Nur zum Vorwärmen der Form auf die Arbeitstemperatur werden elektrische Tauchheizelemente benutzt. Danach werden über dem Siedepunkt von Wasser liegende Temperaturen erreicht, indem der Innendruck eines Kühlhohlraumes in der Form gesteuert wird. Die eigentliche Wärmeabfuhr erfolgt durch Verdampfen von Wasser, wenn es durch das System in dosierten Mengen fliesst.

Das Wärmeübertragungssystem ist schematisch in Fig. 4 dargestellt, die Tauchheizelemente 66 zeigt, die sich in Hauptkanälen befinden, welche in den Formen nahe der Oberfläche 70 des Formhohlraumes befinden und welche die Form auf eine Arbeits temperatur von etwa 200 °C aufwärmen. Die Wasserkanäle 72, in welche die Heizelemente hineinragen, stehen in Verbindung mit Kühlkanälen 74, welche Einlass- und Auslassventile 76 bzw. 78 verbinden.

Der Oberflächenbereich im Formhohlraum, der dem geschmolzenen Gussmetall ausgesetzt ist, steht im Verhältnis zur Grösse der Kühlfläche, die dem Wasser ausgesetzt ist, und es ist der Abstand zwischen diesen beiden Flächen gemäss dem Wärmeleitvermögen des Formwerkstoffes bemessen.

Die Wärmeübertragung von der Form auf das Wasser erfolgt nur durch Verdampfen. Die Temperatur des Wassers innerhalb der Kühlkanäle 72 der Form wird auf einem Wert gehalten, der zu einer guten Oberflächenqualität der Gussstücke beim Einspritzen des Metalles führt. Nach dem Gies-sen des Teiles wird überschüssige Wärme abgeführt, da ein Verdampfen nur bei Auftreten von Übertemperaturen stattfindet. Daher ist keine Umwälzung des Wassers durch die Kanäle 72 erforderlich. Da Dampf in direktem Verhältnis zu der Wärme erzeugt wird, die von dem geschmolzenen Metall abgeführt wird, ist es nur erforderlich, Wasser nur m einem Masse nachzufüllen, das geringfügig die Menge des Dampfes übersteigt, welches durch das Überdruckventil 78 entweicht.

Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, wird Wasser von einem Vorratstank 80 mittels einer Pumpe 82 über die Ein-lassventile 76 in die Kühlkanäle 72 mit einem Druck injiziert, der leicht über dem Druck des verdampfenden Wassers liegt. Da die Wärmeübertragung von der Form 70 auf die Kanäle 72 das Wasser in den Kanälen zum Sieden bringt, öffnet das Ventil 78 unter dem Druck des Dampfes, so dass der Dampf über den Hauptkanal 84 und die Leitung 86 austreten kann, wo er kondensiert und als Kondensat in den Tank 80 zurückgeleitet wird. Es ist ersichtlich, dass das Wärmeübertragungssystem ein integraler Bestandteil des Aufbaues und der Funktion der Form ist und die Möglichkeit bietet, die Kühlungsbedingungen einschliesslich den Fluss des Kühlmittels an die verschiedenen Erfordernisse der Form anzupassen. Das Kühlsystem vermeidet vollständig die Verwendung von Schlauchanschlüssen und bietet die Möglichkeit, die Flusseinstellung von einem Lauf zum nächsten beizubehalten.

Die hier beschriebene Giesseinheit, die in Fig. 2 bei 40 dargestellt ist, ist in verschiedener Hinsicht von bekannten Systemen verschieden. Prinzipielle Unterschiede betreffen sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Betriebssicherheit. Tatsächlich besteht die einzige Ähnlichkeit zu konventionellen Systemen darin, dass von einer Kraft zum Antrieb

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eines Kolbens Gebrauch gemacht wird, der seinerseits einen hydraulischen Druck zum Füllen des Formhohlraumes erzeugt.

Die Giesseinheit 40 ist in einen in Fig. 5 dargestellten Tiegel 42 eingehängt, der eine Stahl-Doppelwand aufweist, die aus einer durch Rippen 110 auf Abstand gehaltenen inneren Wand 106 und äusseren Wand 108 besteht. Diese Struktur hat die Festigkeit eines durchgehenden grossen Ei-Trägers zur Aufnahme der von dem flüssigen Metall ausgeübten inneren Kräfte und besitzt ausserdem einen Luftraum zur Isolation. Das Innere des Tiegels 42 ist mit einem geeigneten Isolator ausgekleidet, beispielsweise mit Vermiculit-Platten 112, auf die eine formbare feuerfeste Auskleidung 114 aufgebracht ist.

Die Temperatur des geschmolzenen Metalles im Tiegel 42 wird von einer Anzahl elektrischer Tauch-Heizelemente 116 auf dem gewünschten Wert gehalten, die in dem Tiegel 42 verteilt angeordnet sind (siehe auch Fig. 8a). Jedes Heizelement 116 besteht aus einem Einsatz 118 und einem Rohrmantel 120 aus rostfreiem Stahl, das die Heizelemente gegen Korrosion schützt und ausserdem die dem Gussmetall ausgesetzte Oberfläche vergrössert, so dass die Leistungsdichte an der Oberfläche vermindert wird.

Das Einspritzen des Giessmetalles in die Form erfolgt durch die in Fig. 2 allgemein dargestellte Giesseinheit 40. Wie in den Fig. 8a, 8b und 10 im einzelnen dargestellt, besteht die Giesseinheit 40 aus einem Stahlkörper 122, der innerhalb des Tiegels 42 mittels der Arme 88 eines Auslegers an dem Gestell 12 der Druckgiessmaschine befestigt ist. Die Arme tragen das Oberteil 90 der Giesseinheit, an dem der Stahlkörper 122 mittels langer Bolzen 92 befestigt ist. Der Stahlkörper 122 enthält einen Zylinder 124 mit grossem Durchmesser, der den Kolben 128 der Schussventilanordnung 46 aufnimmt, und einen Zylinder 126 mit kleinem Durchmesser, der den Schieber 130 des Schaltventiles 48 aufnimmt.

Wie schematisch in den Fig. 6 und 7 dargestellt, erhöht der Kolben 128 den Druck des Giessmetalles, das zur Form geleitet wird, während der Schieber 130 in Abhängigkeit von seiner Vertikalstellung den Strömungsweg bestimmt, der entweder vom Kegel zur Druckkammer 132 am Boden des Zylinders 125 (Fig. 6) oder vom Kolben 28 zur Form führt (Fig. 7).

Die Kammer 132 ist mit dem Zylinder 126 des Schaltventils über einen Kanal 134 und dann mit einem Kanal 136 im Schwanenhals 44 verbunden.

Wie in Fig. 9 in vergrössertem Massstab dargestellt,

weist der Schieber 130 des Schaltventils einen oberen Kopf 100 und einen unteren Kopf 102 auf, welche Köpfe durch einen Schaft 104 verminderten Durchmessers verbunden sind. Der obere Kopf 100 wirkt mit einem Ventilsitz 140 und der untere Kopf 102 mit einem Ventilsitz 142 zusammen. Es sei erwähnt, dass der Schieber obere und untere Arme 144 bzw. 146 aufweist, die an Abschnitten des Zylinders 126 anliegen und dadurch zwischen der Zylinderwandung und dem Schieber ausreichend Platz für den Durchtritt des Gussmetalles lassen.

Während des Intervalles zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen der Druckgussmaschine nimmt der Schieber 130 eine Stellung ein, in welcher er die Düsenleitung 136 abschliesst, jedoch zum Tiegel 42 hin offen ist. Diese Stellung entspricht dem oberen Ende des Hubes S, bei welchem der obere Kopf 100 am zugeordneten Ventilsitz 140 anliegt. Diese Stellung ist in Fig. 9 durch die gestrichelte Linie angedeutet. In dieser Schliessstellung bildet der Schieber 130 eine positive Sicherung gegen einen zufälligen Zufluss von flüssigem Metall zur Spritzdüse. Beim nächsten Zyklus-Folgesi-gnal wird der Schieber 130 in die in Fig. 9 dargestellte untere

Lage gebracht, so dass die Giesseinheit zum Einschiessen von Metall in Richtung des Pfeiles A bereit ist.

Der Schieber 130 wird in vertikaler Richtung von einer Stelleinheit 148 betätigt, die über eine Kolbenstange 150 mit einem Rahmen verbunden ist, der aus oberen und unteren horizontalen Holmen 152 und 154 sowie vertikalen Holmen 156 besteht.

Der Schusszylinder 98 und insbesondere der darin angeordnete Kolben 94 wird durch die äussere Zufuhr eines stufenlos einstellbaren, volumetrisch dosierten Druckes zur Unterseite des Kolbens 94 betätigt. Kurz gesagt, wird der Schusszylinder 98 zyklisch derart betätigt, dass der Formenhohlraum gefüllt und sofort danach der Druck aufgehoben wird. Da der Einlass in den Formenhohlraum kleiner ist als der Querschnitt des Gussstückes, findet die Verfestigung zuerst im Einlassquerschnitt statt, und zwar im Bruchteil einer Sekunde. Infolgedessen ist eine sofortige Druckumkehr für das Gussstück nicht schädlich, sondern erlaubt das Ablassen noch nicht verfestigten Metalles aus den grossen Eingussquerschnitten, so dass am Gussteil nur ein rohrförmiger Einguss verbleibt, wie es später noch näher erläutert wird. Dieses Arbeitsprinzip der Einguss-Entleerung hat mehrere Vorteile. Zunächst wird keine kostbare Zykluszeit mit dem Abwarten der Erstarrung des Gussmetalls in den grossen Eingussquerschnitten vergeudet. Zweitens ist der rohrför-mige Abschnitt des Gussstückes sehr stark und bildet ein leichtes Tragteil zum Transport des Gussteiles aus der Form. Der Einguss und das Gussteil haben bei der Freigabe die gleiche Temperatur, was die Formstabilität des Gussteiles vor dem Abgraten begünstigt. Es ist der Eingussbereich der Form einer geringeren Wärmemenge ausgesetzt, und es verursacht das Einschmelzen der hohlen Eingüsse weniger Kosten. Endlich wird das aus dem Einguss abgezogene Gussmetall an einer Stelle unmittelbar vor der Düsenspitze gehalten, wodurch das Luftvolumen reduziert wird, das aus dem Formenhohlraum ausgestossen werden muss.

In Fig. 8a ist der Kolben 128 in seiner äussersten Spritzstellung am unteren Ende seines Hubes S an der Stossstange 96 dargestellt. Wenn eine Form vollständig gefüllt ist, wird der Kolben 128 angehalten. Der Strom des geschmolzenen Metalles hat den vom Schieber 130 geöffneten Durchlass in Richtung des Pfeiles A passiert (siehe Fig. 9). Einen Bruchteil einer Sekunde nachdem das Einschiessen des Gussmetalles beendet ist und sich die Anschnitte am Gussstück verfestigt haben, wird der Kolben 128 durch Zuführen von Druck zur Unterseite des Kolbens 94 verschoben. Die Druckzufuhr ist volumetrisch gleich der Menge des Metalles, das sich in dem Eingusssystem der Gussform bis zu einer Stelle befindet, die sich gerade innerhalb der Düsenspitze befindet. In diesem Augenblick wird die Aufwärtsbewegung des Kolbens 128 lang genug unterbrochen, um dem Schieber des Schaltventils Zeit zu geben, eine Bewegung auszuführen und die Metallsäule in der Düse und der Leitung 136 des Schwanenhalses festzuhalten und gleichzeitig den Schieber 130 in die in Fig. 9 durch eine gestrichelte Linie angedeutete obere Fühlstellung zu bringen, in der eine Verbindung zwischen dem Metallvorrat im Tiegel 42 und der Kammer 132 besteht. Der Kolben 128 erhält dann das Signal, in seine höchste Stellung zurückzukehren, damit der Zylinder 124 gefüllt werden kann.

Für den Druckzylinder 98 kann ein Drucksammler vorgesehen sein, um ein aufladbares pneumatisches System zu schaffen, das für den Zylinder 98 eine Quelle konstanten, jedoch stufenlos einstellbaren Druckes bildet, wie er für die Herstellung des jeweiligen Gussstückes benötigt wird. Ein Giessvorgang oder Schuss findet statt, wenn der entgegengesetzte hydraulische Druck abgelassen wird und wenn der Kolben 94 nach der Wiederanwendung des hydraulischen

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Druckes in seine in Fig. 8a dargestellte Ausgangsstellung zurückgekehrt ist. Der erste Teil der Rückkehrbewegung wird jedoch durch einen hydraulischen Hilfszylinder mit einem einstellbaren Hub bewirkt, um eine kontrollierte Menge des Druckmediums in den Rückkehrkreis zu injizieren. Diese Aktion dient zum Zurückziehen des Schusskolbens 128 in solchem Masse, dass Raum zum Ausfliessen des noch nicht verfestigten Gussmetalles aus den Eingüssen der Form geschaffen wird, so dass ein hohler Einguss entsteht, wie es oben erwähnt worden ist.

Zur Aufnahme der aus dem Schusszylinder austretenden Flüssigkeit ist ein Speicherbehälter vorgesehen. Die auf diese Weise abgegebene Flüssigkeit beträgt etwa 20001/min (500 g.p.m.), und der Speicherbehälter führt anschliessend während der Dauer des Maschinenzyklus die Flüssigkeit zu einem Tank ab.

In Fig. 8a und im einzelnen in Fig. 12 ist eine Sicherheitssperre (Scotch-System) 141 dargestellt. Diese Sicherheitssperre verhindert das Auslösen eines Giessvorganges während Einrichtungsarbeiten und wenn die Maschine nicht auf «Giessbetrieb» eingestellt ist.

Die Stossstange 96 ist mit einem Nockenflansch 143 versehen, der bei der Aufwärtsbewegung der Stossstange 96 und des Kolbens 94 mit zwei Backen 145 und 147 in Eingriff kommt und diese vorübergehend auslenkt, so dass der Nok-kenflansch 143 in eine Aussparung 149 eintreten kann. Die Backen 145,147 werden in derin Fig. 12 gehaltenen Schliessstellung von einer Feder 161 gehalten und bei der Aufwärtsbewegung des Flansches 143 gegen die Kraft der Feder geöffnet. Sobald sich der Flansch 143 in der Aussparung 149 befindet, ist der Stossstange 96 und dem Kolben 94 eine Bewegung nach unten nicht mehr möglich, weil die geschlossenen Backen an der Unterseite des Flansches 143 anliegen. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, sind die Backen 145 und 147 auf Bolzen 151 schwenkbar gelagert und durch Zahnungen 153 getrieblich miteinander verbunden.

Die Backe 147 hat einen Arm 155, der von der Feder 161 in geschlossener Stellung gehalten wird, die sich auf einem Stift 156 befindet, der in einem Glied 157 verschiebbar gelagert ist.

Ein Stellglied 158 weist eine Stange 159 auf, die auf die andere Seite des Armes 155 wirkt. Es ist ersichtlich, dass die Backen 145,147 geöffnet werden und die Stossstange 96 für eine Abwärtsbewegung freigeben, wenn das Stellglied 158 die Stange 159 verschiebt.

Die gesamte Giesseinheit ist an einem Ausleger aufgehängt, der aus den Armen 88 und einer Querplatte 89 besteht und an dem Gestell 12 der Druckgiessmaschine mittels Bolzen befestigt ist. Eine Ausrichtung der Giesseinheit erfolgt mittels Schrauben 160, die eine Verschiebung längs der Achse oder Mittellinie des Schwanenhalses 44 bewirken, und durch Schrauben 162 für eine vertikale sowie Schrauben 164 für eine horizontale Bewegung senkrecht zur Mittelebene der Druckgiessmaschine. Zum Ausrichten der Düsenspitze zur Giessform in der Ebene X-X in Fig. 8b ist ein Kugelgelenk 166 vorgesehen, das während des Einrichtens der Druckgiessmaschine leicht gelöst wird und eine Bewegung um drei Achsen erlaubt, um die Düsenspitze nach Richtung und Winkel auf die Form auszurichten.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, haben die Arme 88 des Auslegers Flächen 168,169, deren Verlängerungen A und B parallel zur Achse C des Schwanenhalses 44 verlaufen. Das Oberteil 90 weist Schuhe 170 auf, die auf den Flächen 168 und 169 aufsitzen, so dass ein Verstellen der Schrauben 160 eine Verschiebung in der richtigen Richtung zur Folge hat.

Die Arbeitsfolge beim Giessvorgang ist wie folgt:

Ein durch Schliessen der Form ausgelöstes Signal veranlasst den Schieber 130 des Schaltventils, die in Fig. 9 dargestellte, untere Stellung einzunehmen, in welcher der Schieber einen Stellungsfühler berührt.

Der Stellungsfühler befiehlt der Sperreinrichtung zu öffnen und veranlasst die Bewegung des Stellgliedes 159 und damit das Lösen der Backen 145,147 vom Flansch 143 der Stossstange.

Ein Sensor der Sperrvorrichtung bewirkt das Aktivieren des Druckkolbens 94 und löst einen Zeitgeber aus, der nach einer Verzögerung, die zum Verfestigen des Metalles in den Anschnitten der Form ausreicht und den Bruchteil einer Sekunde beträgt, dem System zur teilweisen Zurückziehung ein Signal zuführt, um das Entleeren der Eingüsse zu bewirken. Nach Ablauf der zeitlichen Verzögerung kehrt der Schieber des Schaltventils 130 in seine obere Stellung zurück.

Wenn der Schieber 130 seine obere Stellung erreicht hat, wird dem Druckkolben 94 angezeigt, ebenfalls in seine obere Stellung zurückzukehren, wodurch auch das Sperrsystem wieder den Sperrzustand einnimmt.

Wie aus Fig. 8b ersichtlich, ist eine Düsenverlängerung vorgesehen, um den Abstand zwischen dem Druckverstärker 128 und der Giessform 54 (Fig. 2) zu überbrücken. Wie Fig. 11 zeigt, umfasst die Verlängerung ein verstellbares Gelenk 184, welches das Ende 186 des Schwanenhalses mit der Verlängerung 188 verbindet. Das Ende 186 des Schwanenhalses besitzt einen Flansch 190 und eine benachbarte Nut 192. Die Verlängerung 188 endet in einer Kugel 194. Wenn die Kugel 194 und das Ende 186 richtig aufeinander ausgerichtet sind, ist die Leitung 136 vollständig. Die Kugel und das Ende werden von zwei Klammern 196 und 198 aufeinander ausgerichtet und gehalten, die in der dargestellten Weise durch Bolzen 200 verbunden sind. Die Klammern 196 und 198 sind auch mit einer Anzahl Heizpatronen 202 versehen, um in der Verbindung die richtige Temperatur aufrechtzuerhalten.

Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, macht die erfindungsgemässe Druckgiessmaschine von einer «Tei-lungslinien-Einspritzung» Gebrauch, bei welcher der Eintritt des geschmolzenen Gussmetalles in die Kanäle der Form durch die Leitung 136 erfolgt, die zur Teilungslinie der Form zentriert und am Umfang der Teilungslinie an einer Seite angeordnet ist. Infolgedessen muss eine lecksichere, flüssigkeitsdichte Abdichtung der Düse vorhanden sein, wenn die Form geschlossen ist. Trotzdem darf das Öffnen der Form nicht behindert sein und muss ohne Hemmung oder Kleben erfolgen. Bei bekannten Düsenspitzen mit kreisrunder Form muss die Form zwei halbrunde Flächen aufweisen, welche die Düsenspitze umschliessen, so dass an der Teilungslinie zwei Stellen mit einem Freiwinkel von 0° existieren, wo die beiden Ecken der Halbkreise zum Durchmesser tangential verlaufen. Da eine leckfreie Abdichtung einen Presssitz erfordert, ist es unmöglich, eine gewisse Reibung beim Öffnen zu verhindern. Um diese und damit zusammenhängende, weitere Probleme zu vermeiden, wird eine quadratische, sich verjüngende Düse verwendet, wie sie schematisch in den Fig. 13 und 14 dargestellt ist. Eine gleiche Gestaltung wird für den Tragfinger 58 (Fig. 2) verwendet, dessen Zweck später erläutert wird.

Wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich, sind die Formhälften 68 mit Einsätzen 206 versehen. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist die quadratische Düse 204 geringfügig grösser als die quadratische Öffnung, welche für die Düse gebildet wird, wenn die Formhälften 68 um die Düse geschlossen sind. Die Schwankungen der Teilungslinie in bezug auf die Düse können im Bereich von ± 5 bis 8 mm liegen. Diese Dimensionen werden von der Injektionsanordnung elastisch aufgenommen. Die Einsätze ermöglichen eine Präzisionspassung der betroffenen Teile. Es ist ersichtlich, dass alle Oberflächen der Düse und der Form beim Schliessen der gleichen

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Einheitskraft ausgesetzt sind und zugleich sehr gute Führungsmittel darstellen, um die beiden Formhälften genau aufeinander auszurichten.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer mehrflächigen Düse ist in den Fig. 15 ung 16 dargestellt, bei welcher die Düse 208 leicht abgerundete oder gebrochene Ecken 210, jedoch ebene Flächen 212 zur seitlichen Ausrichtung durch Einsätze 206 aufweist, die an den beiden Formhälften 68 vorhanden sind. Wie weiterhin in Fig. 16 dargestellt, hat die Düse in der Seitenansicht geneigte Flächen 214 und 216, die an entsprechenden Gegenflächen in den Einsätzen 206 der Formhälften zur Anlage kommen, um eine gute Ausrichtung zu bewirken.

Fig. 16 zeigt auch einen Querschnitt durch einen Spritzschutz 236, der von einer Oberfläche 220 verminderten Durchmessers und einer über eine Hohlkehle angrenzenden Schulter 222 in Kombination mit einer Ringnut 226 und deren versetzten Fläche 228 besteht. Wenn aus irgendeinem Grunde geschmolzenes Metall unter Druck aus der Düsenspitze austreten sollte, würde der resultierende Strahl dem Pfeil F folgen und von der Schulter 222 in die Ringnut 226 gerichtet werden.

Die gewünschte Temperatur der Düse 208 wird durch eine Abdeckung 248 erzielt, die eine elektrische Heizelemente 252 enthaltende Isolierung 250 umschliesst.

Fig. 17 veranschaulicht die Form der erfindungsgemäs-sen Druckgiessmaschine. Einer der Hauptvorteile der erfin-dungsgemässen Maschine gegenüber dem Stand der Technik ist das nahezu vollkommene Wärmegleichgewicht zwischen den Formhälften 68, die mit der gleichzeitigen Trennung der Form von dem Gussstück verbunden ist. In Fällen, in welchen keine Kerne benötigt und angemessene Aushebewinkel vorgesehen werden können, kann die Herstellung der Teile ohne Anwendung von Abstreiferstiften erfolgen. Unabhängig von der Anwendung von Abstreifern ist jedoch das Gussteil an drei Punkten längs des Umfanges des Rahmens gehalten, in welchem es gegossen wird. Diese drei Punkte bilden eine Bezugsebene, von der das Teil anschliessend aus der Maschine befördert wird. Wie aus Fig. 17 ersichtlich, wurde mittels der Düse ein Gussstück in der Form erzeugt. Der Eingusskanal 254 erstreckt sich von dem Eigangsbereich 256 zu einem Abschnitt der Form 258, in welchem der in Fig. 22 dargestellte Transportfinger 58 umgössen wird. Anschnitte 260 erstrecken sich von dem Einlasskanal zu dem eigentlichen Gussstück 262, das in diesem Fall aus der Buchstabengruppe DBM und einem umgebenden Rahmen besteht. Ein Auslass-Kanal erstreckt sich nach oben und umgibt einen oberen Kernschieber 264. Wenn demnach die beiden Formhälften 68 gleichzeitig entfernt werden, wird das Gussstück von dem oberen Kernschieber 264, von dem Düseneingang 256 und vom dem Transportfinger 258 gehalten. Das Teil 262 wird anschliessend mittels des Transportfingers 258 aus der Druckgiessmaschine entfernt, wie es später anhand Fig. 22 erläutert wird. Ausserdem dient der obere Kernschieber 264, wenn er einen Kern zur Ausbildung eines Abschnittes des Gussstückes bildet, zugleich als dritter Tragpunkt während des Öffnens der Form und erübrigt dadurch im wesentlichen die Notwendigkeit zur Anwendung jeglicher Abstreifstifte.

Bei üblichen Druckgiessmaschinen folgt das Gussteil gewöhnlich der Auswerfformhälfte, wenn sie von der Eingussformhälfte entfernt wird. Wenn die Auswerfformhälfte sich dem Ende des Öffnungshubes nähert, werden Auswerferstifte ausgefahren, die das Gussteil von der Formoberfläche ab-stossen. Um zu gewährleisten, dass das Teil von den Stirnflächen der Auswerfstifte gelöst wird, wird eine weitere Vorrichtung benutzt, um die Tendenz eines Anhaftens an den Stiften zu stören. Diese Vorrichtung wird gewöhnlich als

Schnellauswerfer (quick ejector) bezeichnet und stösst das Gussstück aus der ursprünglichen Arbeitsebene.

Ein Schnellauswerfer kann bei der erfindungsgemässen Druckgussmaschine nicht verwendet werden, weil das Teil in seiner ursprünglichen Arbeitsebene gehalten werden muss. Ausserdem muss das Teil in einer festen Ebene gehalten werden, weil beide Formhälften eine Öffnungsbewegung ausführen. Demgemäss benötigt die erfindungsgemässe Druckgiessmaschine eine völlig verschiedene Art von Auswerfervorrichtung, um das Teil von der Form zu lösen und es in der gewünschten, festen Stellung zu halten. Demgemäss ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Stifte sowohl zu lösen als auch zurückzuziehen und das Gussteil in der Mittellinie der Maschine zu belassen, wo es an einem Rand mit dem Transportfinger 58 und am anderen Rand mit dem Düsen-eindruck verbunden ist.

Fig. 18 zeigt einen Querschnitt durch die Auswerferplatte und die zugeordneten Glieder zum Drehen der Auswerferstifte. Eine solche Einrichtung ist zu beiden Seiten der Form vorgesehen.

Der Auswerferstift 228 ist an einem Ende in einer Auswerferplatte 230 befestigt und erstreckt sich bis zur Formflä-che 232. Zu diesem Zweck weist der Stift 228 ein Verlängerungsstück 234 auf, das koaxial zum Stift 228 durch ein Rohr 238 gehalten ist, das zwei schraubenlinienförmige Nuten 240 aufweist, wie es Fig. 19 zeigt. Der Stift 228 und das Verlängerungsstück 234 sind mit dem Rohr 238 ver-schweisst. Das freie Ende des Verlängerungsstückes 234 ist in eine Buchse 242 eingeschraubt, die in einer Aussparung der Auswerferplatte 230 drehbar gelagert ist und sich an Tellerfedern 266 abstützt.

Die Formplatte 268 ist mit einer Schultern aufweisenden Hülse 270 versehen, in der sich zwei einander diametral gegenüberliegende Stifte 272 befinden, die als Folgeglieder in die schraubenlinienförmigen Nuten 240 eingreifen, wie es Fig. 18 zeigt. Die Hülse 270 ist, wie aus dem vergrösserten Ausschnitt der Fig. 18 ersichtlich, mit einem Keil 274 versehen, der mit einem Keil 276 auf einem rohrförmigen, gefederten Riegel 278 in Eingriff kommt, wenn ein Freigabestift 280 zurückgezogen wird. Wenn die Druckgiessmaschine die Formhälften schliesst, befindet sich der Auswerferstift 228 in der in Fig. 20a gezeigten Stellung, in der sich sein Ende gerade über die Teilungsebene der Form erstreckt. Wenn die Form schliesst, wird der Stift 228 geradlinig gegen die Tellerfedern 226 zurückgeschoben, wie es Fig. 20b zeigt. Der Stift steht dann unter einer Kraft von etwa 1300 N (300 Ibs.). Der Auslösestift 280 wird zurückgezogen, so dass die Feder 282 den Riegel 278 nach vorn schieben kann und die Keile 274, 276 zur Anlage kommen und dadurch ein Drehen der Hülse 270 verhindern. Wenn die Formplatte 268 nach hinten in die in Fig. 20c veranschaulichte Stellung gezogen wird, drehen die Folgestifte 272, die auf die schraubenlinienförmigen Nuten 240 wirken, das Rohr 238 mit dem Auswerferstift 228. Dabei schraubt sich der Fortsatz 234 selbst in die Buchse 242. Wenn die Formplatte 268 die in Fig. 20c gezeigte Stellung erreicht, wird der Stift 228 gegen die Tellerfedern linear zurückgezogen, wobei eine Belastung von etwa 1800 N (400 lb) erreicht wird, wodurch der Stift 228 von dem Gussstück um eine Strecke B von etwa 0,2 mm zurückgezogen wird.

Wird die Platte 268 in die in Fig. 20a dargestellte Schliessstellung zurückgebracht, wird das Rohr 238 in die in Fig. 18 gezeigte Stellung zurückgedreht, und es bringt der Auslösestift 280 die Keile 274,276 ausser Eingriff.

Die Drehung der Stiftoberfläche in bezug auf das Gussstück zerstört die Haftung, die durch den Druck des Giess-vorganges entstanden ist. Ausserdem wird der Stift, wie in Fig. 20 gezeigt, um eine genaue Distanz zurückgezogen, die

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von der Steigerung der schraubenlinienförmigen Nut 240 in dem Rohr 238 abhängt. Demgemäss wird der Stift 228 sowohl gelöst als auch zurückgezogen, so dass das Gussstück vollständig frei, jedoch noch immer mit geringem Spiel zwischen den Stiften gehalten ist, die aus beiden Hälften der Form herausstehen.

Es ist eine Einrichtung zum Ausziehen eines Kernes vor dem Öffnen der Form und unmittelbar nach der Verfestigung des Gussmetalles vorhanden. Hierdurch ist ein echtes Abstreifen ohne Verformung des Gussstückes und unter verminderter Belastung des Kernes selbst möglich, weil das Gussstück noch keine Zeit hatte, abzukühlen und auf den Kern aufzuschrumpfen. Da Kerne eine Verjüngung von wenigstens 0,5%o auf jeder Seite aufweisen müssen, ist es nur erforderlich, den Kern soweit zurückzuziehen, dass das Aus-mass des Schwindens während des kurzen Intervalles zwischen dem Augenblick der Verfestigung und dem Zurückziehen überschritten wird. Der Vorteil ist in bezug auf die Vermeidung von Kratzern, Kernbruch und verminderte Deformationen des Gussstückes bedeutend, weil die Kerne von dem Gussstück völlig frei sind, wenn die Form geöffnet wird.

Wie aus Fig. 21 ersichtlich, trägt die Auswerferplatte 284 der Druckgiessmaschine einen Luftzylinder 286, der linear einen Stab 288 verschiebt, der an seinem Ende mit einer weiteren Platte 290 verbunden ist, die eine Anzahl stiftförmiger Kerne trägt, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist. Jeder Kern befindet sich in einem Abstreiferrohr 294. Die Betätigung des Luftzylinders 286 dient zum Vorschieben oder Zurückziehen der Kolbenstange 288, der Platte 290 und der Stifte 292 innerhalb der Abstreifrohre 294.

Wie allgemein in Fig. 2 dargestellt, trägt der Finger 59 der Transportvorrichtung 60 das Gussteil von der Form zu einer sekundären Arbeitsstation, beispielsweise einer Abgratvorrichtung. Wenn ein Teil aus flüssigem Metall in einer Dauerform gegossen wird, muss es in der Form nach der Erstarrung so lange bleiben, bis es ausreichend verfestigt ist, um sein eigenes Gewicht zu tragen. Es ist jedoch ebenfalls erwünscht, die Form so schnell wie möglich zu öffnen, um den Arbeitszyklus kurz und das Aufschrumpfen auf Kerne minimal zu halten. In der Praxis verlassen die Gussstücke die Form mit einer Temperatur von mehreren hundert Grad über der Umgebungstemperatur. Wenn sie in üblicher Weise durch Abschrecken mit Wasser gekühlt werden, entstehen in dem Gussteil erhebliche Spannungen, welche die Formstabilität beeinträchtigen können, insbesondere in Bereichen, in welchen Abschnitte mit grossem Querschnitt an Abschnitte mit kleinem Querschnitt angrenzen.

Die erfindungsgemässe Druckgussmaschine ist mit einem Transportsystem versehen, welches die Teile, die auf einen Finger 58 aufgegossen worden sind, aus der Form 60 und durch eine Folge von Zwischenstellungen befördert, bis es in der Luft nahezu auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist. Durch das langsame Abkühlen werden Spannungen in dem Gussteil bedeutend reduziert, und es wird das Gussteil weiteren Arbeitsgängen mit grösserer Genauigkeit zugeführt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gussteil von der Form 60 einer Abgratvorrichtung zugeführt. Fig. 22 veranschaulicht das gussseitige Ende der Transporteinrichtung, während Fig. 23 das abgratseitige Ende der Transporteinrichtung wiedergibt.

Wie aus den Fig. 22 und 23 ersichtlich, umfasst das in seiner Gesamtheit mit 60 bezeichnete Transportsystem ein Gestell 296, das Kettenräder 298 und 300 am gussseitigen Ende der Vorrichtung und Kettenräder 302 und 304 am ab-gratseitigen Ende trägt. Die Kettenräder sind im Bereich der oberen Bahnabschnitte durch Seitenplatten 306 und 308 miteinander verbunden. Die Kettenräder 302 und 304 weisen eigene Seitenplatten 310 auf, deren Zweck noch erläutert wird. Weitere Seitenplatten 312 sind zwischen den Kettenrädern 304 und 298 für den unteren Bahnabschnitt der Transporteinrichtung vorgesehen, jedoch nicht mit den Kettenrädern 5 verbunden.

Wie die Fig. 25 und 26 zeigen, läuft ein Drahtseil 314 um die Kettenräder, das eine sehr viel höhere Zugfestigkeit aufweist, als für die Betriebslast erforderlich ist. Das Kabel 314 bildet die Basis des Transportsystems 60 und ist zu diesem io Zweck mit einer Anzahl Metallfinger 58 versehen, die lose mit dem Drahtseil 314 verbunden sind und zum Abführen der Gussteile. 56 aus der Form 58 dienen. Wie anhand Fig. 17 erläutert wurde, besteht der beim Gussvorgang erzeugte Körper aus dem eigentlichen Gussteil und einem den 15 Gussteil tragenden Rahmen, der die Eingusskanäle 254 und 260, Angüsse, Steiger usw, sowie den Sockel 258 umfasst, der auf den Finger 58 der Transportvorrichtung aufgegossen ist, sowie den Sockel 264, der an die Formmitte angegossen sein kann. Wie die Fig. 25 und 26 zeigen, besteht der Finger 20 58 aus einem oberen Körperteil 316, der in einem quadratischen, sich verjüngenden Ende 318 endet. Das Körperteil 318 weist einen unteren Sockel 320 zur Aufnahme eines Stopfens 322 auf, der mit dem Drahtseil 314 durch eine Klemmschraube 324 lösbar verbunden ist. Der Stopfen 322 25 bestimmt die Stellung des Körperteiles des Fingers auf dem Drahtseil, welches darauf durch Rastglieder 326 gehalten ist. Fig. 25 lässt erkennen, dass zwischen dem Inneren des Sok-kels des Körperteiles 316 und dem Stopfen 322 ausreichend Spiel vorhanden ist, um eine Bewegung des Fingers zu er-30 möglichen. Das Drahtseil 314 ist mit einer Anzahl Glieder 328 versehen, die auf dem Drahtseil mittels Stellschrauben 330 lösbar verbunden sind. Die Bohrung der Glieder 328 weist an ihren Enden Erweiterungen 332 auf, die ein Biegen des Drahtseiles ermöglichen, wenn im Transport die Glieder 35 um die Kettenräder der Vorrichtxmg gezogen werden.

Die Ansicht des Fingers 58 im rechten Teil der Fig. 25 zeigt, dass das Körperteil 316 flache Abschnitte aufweist, die obere und untere Schultern 334 und 336 bilden, welche mit Führungen in Eingriff kommen können, wie es später noch 4o beschrieben wird.

Die Kettenräder 298 und 300 sind in Seitenplatten 338 drehbar gelagert, die ihrerseits mit den seitlichen Schienen 306 durch Laschen 340 verbunden sind, so dass die Platten 338 und die Schienen 306 in der gleichen Ebene liegen und 45 aneinander anschliessen. Weiterhin tragen die seitlichen Schienen 306 im Abstand voneinander angeordnete Führungen 342, wie es Fig. 26 zeigt, welche die Finger 58 an den Schultern 334 aufnehmen. Es sei bemerkt, dass die Führungen 342 einen solchen Abstand haben, dass sie die Seitenflä-50 chen 335 der Finger 58 zwischen sich aufnehmen, wie es aus der rechten Hälfte der Fig. 25 und der Fig. 26 zu entnehmen ist. Weiterhin weisen die Kettenräder gebogene Führungsglieder 344 auf, welche die Führungen 342 an den Schienen 306 fortsetzen, so dass die Finger 58 und die Glieder 328 so-55 wohl in den geradlinigen Abschnitten als auch im Bereich von Kurven eine kontinuierliche Folge bilden und keine Scherstellen und keilförmige Einlässe entstehen, in welchen sich Abfälle fangen und die Transportbewegung stören könnten.

60 Aus dem unteren Abschnitt der Fig. 22 ist weiterhin ersichtlich, dass das Drahtseil 314 auf seinem Rückweg den Finger 48 längs der unteren Bahn 312 in solcher Weise bewegt, dass die oberen Schultern 336 mit den Führungen 342 in Eingriff stehen.

65 Aus dem linken oberen Abschnitt der Fig. 22 ist ersichtlich, dass das Kettenrad 300 mit Abstand voneinander angeordnete Vertiefungen 346 aufweist, welche zur Aufnahme und zum Antrieb der Glieder 328 dienen, und weitere Ver-

tiefungen 348, die eine solche Kontur aufweisen, dass sie die unteren Abschnitte der Finger 58 aufnehmen und antreiben.

Wie aus Fig. 26 ersichtlich, ist die Schiene 306 mit dem Gestell 12 der Druckgussmaschine durch eine Platte 350 und Kopfschrauben 352 verbunden.

Wie Fig. 23 zeigt, wird der Finger 58a, der im Betrieb ein Gussteil tragen würde, auf dem oberen Abschnitt 308 der Bahn in eine Stellung vor einer Abgratungsvorrichtung 354 gebracht. Nach dem Abgraten zieht das Drahtseil 314 den Finger über das Kettenrad 302 auf den Bahnabschnitt 310. Die Bahn 310 ist zusammen mit dem von ihre getragenen Kettenrad 302 um die Achse des unteren Kettenrades 304 schwenkbar. Tatsächlich bildet die Bahn 310 einen langen Arm, der um die Achse des Kettenrades 304 schwenkbar ist, um das Drahtseil 314 unter der richtigen Spannung zu halten. Zu diesem Zweck ist ein Federglied 356 vorgesehen, das an einem Ende 358 mit dem Arm 310 und am anderen Ende 360 mit dem Gestell 296 der Transportvorrichtung verbunden ist. Eine Schraubendruckfeder 362 übt auf den Arm 310 einen nach aussen gerichteten Druck aus, der um die Achse des Kettenrades 304 eine Schwenkbewegung ausführen kann, weil zwischen dem oberen Abschnitt 364 des Armes und den Seitenplatten 366 der oberen Bahn 308 eine Gleitverbindung vorhanden ist. Die konstante Spannung auf dem Drahtseil 314 trägt auch dazu bei, die Gesamtlänge des Drahtseiles im Hinblick auf dessen elastische Dehnung konstant zu halten. Geringfügige Differenzen in der Stellung der Finger 58 gegeneinander werden durch das absichtliche Spiel dieser Finger gegenüber den am Drahtseil befestigten Sok-keln aufgenommen, wie es Fig. 25 zeigt.

Wenn der Finger 58a, der nach dem Abgraten noch den Rahmen des Druckgussteiles trägt, an dem Arm 310 entlangbewegt wird, erreicht er eine Abstreifvorrichtung 368, in der der Anschnittrahmen von dem Finger 58 abgestreift und auf ein nicht dargestelltes Förderband gestossen wird, von dem diese Rahmenteile zum Schmelztiegel zurückgebracht werden.

Die in Fig. 27 im Querschnitt dargestellte Abstreifvorrichtung umfasst zwei Schuhplatten 370, die zu beiden Seiten der Bahn oder des Armes 310 angeordnet und durch Bolzen 372 miteinander verbunden sind, die in Führungen 374 angeordnet und durch eine Platte 376 mit einem Antriebszylinder 380 verbunden sind. Wie aus Fig. 27 ersichtlich, wird der Finger 58 mit dem Rest des Gussrahmens nach unten zwischen die bogenförmigen Enden 382 der Schuhplatten 370 gezogen, die effektiv Ansätze 384 an dem Gussteil untergreifen, wenn der Finger 58 mit dem Gussrahmen die in Fig. 27 wiedergegebene Stellung beim schrittweisen Vorschub erreicht, wird der Arbeitszylinder 380 betätigt, der die Platte 376 mit den Bolzen 372 und den Schuhplatten 370 nach aussen, also in Fig. 27 nach links, bewegt und dadurch den Rest des Gussteiles von dem Finger 58 abstreift. Wie bereits erwähnt, fällt dann der Rest des Gussteiles auf ein Förderband, von dem es der Metallschmelze wieder zugeführt wird. Der Finger 58 kehrt dann zum Giessende der Transportvorrichtung längs der unteren Bahn 312 in Fig. 23 zurück.

Wie aus den Fig. 28 und 29 ersichtlich, ist in der Abgratungsvorrichtung 354 zwischen deren beiden Platinen Platz für die Bahn 308 der Transportvorrichtung vorgesehen, welche die Teile der Abgratungsform zuführt. Tatsächlich umgreift die Abgratungsvorrichtung die Bahn 308 der Transportvorrichtung und die von der Transportvorrichtung getragenen Teile.

Die Abgratungsvorrichtung umfasst zwei bewegliche Platinen 386 und 388, von welchen die eine die Abgratungsmatrize 390 und die andere den Abgratungsstempel 392

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trägt. Die beiden Platinen werden gegeneinander bewegt, so dass sie sich um das stationäre, zuvor ausgerichtete Gussstück 394 in dessen Tragrahmen schliessen. Die beiden Bewegungen sind zeitlich derart gesteuert, dass die Matrize 390 s ihre Endstellung erreicht, während der Stempel 392 noch vorläuft, so dass sie als Widerlager für Ausrichtglieder 396 dienen, die vorgeschoben werden, bevor der Stempel auf das Gussteil auftrifft, um es von seinem Tragrahmen abzuscheren.

10 Die Abgratungsvorrichtung 354 ist vom Typ der Doppelzuganker und weist vorgespannte obere und untere Anker 398 und 400 auf, die in rohrförmigen Druckgliedern 402 und 404 angeordnet sind, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen. Wie aus Fig. 29 ersichtlich, liegen die Zugstangen 398 und

15 400 in einer gegenüber der Vertikalen gekippen Ebene, um das Montieren der Abgratungsform zu erleichtern, die von einem Hebezeug herabhängt. Zwei kurzhubige hydraulische Stossdämpfer 406 und 408 sind um 180° einander gegenüberliegend auf einer durch die Mittelachse der Vorrichtung ge-20 henden Ebene angeordnet und dienen zur Aufnahme des Entlastungsstosses, wenn der Stempel 392 die abgescherten Abschnitte des Gussteiles durchbricht.

Eine Ausführungsform der Abgratungsvorrichtung macht von jeweils einem Hydraulikzylinder 410 bzw. 412 25 zum Antrieb der Platinen 388 und 386 längs der Mittelachse der Abgratungsvorrichtung Gebrauch. Bei einer anderen Ausführungsform der Abgratungsvorrichtung werden Hydraulikzylinder 414 und 416 verwendet, die einen integralen Bestandteil der Platinenlager bilden, was den Vorteil hat, 30 dass die Platine für die Abgratungsmatrize eine Durchgangsöffnung aufweist, die ein automatisches Auffangen des durch die Abgratungsmatrize gestossenen Gussteiles für ein nachfolgendes Abführen ermöglicht.

Der Stempel 392 und die Matrize 390 sind selbstausrich-35 tend. Wie in Fig. 30 dargestellt, weist ein Gussteil 394 zwei Öffnungen 420 und am Umfang einen Grat 422 auf. Das Teil wird vom Finger 58 in die Abgratungsvorrichtung gebracht, wie es Fig. 28 zeigt. Die in Fig. 32 dargestellte Abgratungsmatrize weist an ihrem Rand einen Kragen 424 auf, 40 der das Teil umgibt und an der Rückseite des Grates abstützt.

Die Matrize 390 ist auf der Platine 386 mittels zweier Kopfschrauben 426 und Federscheiben 428 befestigt. Obwohl in Fig. 32 nur eine solche Schraube dargestellt ist, sind 45 zwei solcher Schrauben vorhanden und diagonal zueinander angeordnet. Die Matrize 390 weist für jede Kopfschraube 426 eine Bohrung 430 auf, deren Durchmesser etwas grösser ist als der Schaft der Kopfschraube, so dass die Matrize 390 auf der Platine unter den Federscheiben 428 eine begrenzte 50 Bewegung ausführen kann.

Wie in den Fig. 31 und 32 dargestellt, ist der Stempel 392 in gleicher Weise an einem Zwischenstück 432 mittels Kopfschrauben 434 und Federscheiben 436 befestigt, und es ist wiederum die Bohrung 436 etwas grösser als der Durchmes-55 ser der Kopfschrauben 434, um eine Bewegung des Stempels 392 gegenüber dem Zwischenstück 432 zu ermöglichen. Der Stempel 392 und die Matrize 390 können demnach auf ihren Lagerteilen und gegeneinander «schwimmen».

6o Der Stempel 392 ist mit zwei diagonal angeordneten Passstiften 396 versehen, die in Öffnungen 438 der Matrize 390 und der Platine 386 eingreifen. Der Stempel 392 umfasst auch ein zweites Paar Passstifte 440, die den Öffnungen 420 im Teil 394 entsprechen.

65 Im Betrieb bringt die Transportvorrichtung 308 mit dem Finger 58 das Gussteil 394 in die in Fig. 28 gezeigte Stellung. Die Matrize 390 wird in die in Fig. 32 gezeigte Stellung gefahren, um das Teil abzustützen. Die schwimmende Matrize

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stellt dabei ihre Stellung gegenüber dem Gussteil in Abhängigkeit von dessen Konturen ein. Dann wird der Stempel 392 in Richtung auf die Matrize 390 und das Teil 394 vorgeschoben. Die Öffnungen 420 in dem Gussteil nehmen die Passstifte 440 des Stempels auf und bewirken eine Ausricht-Bewegung des Stempels auf den Kopfschrauben 434 in der Weise, dass beim Schliessen von Stempel und Matrize die Passstifte 396 in die Bohrungen 438 eintreten.

Obwohl die Erfindung anhand einer speziellen Ausführungsform und einer speziellen Anwendung beschrieben worden ist, sind für den Fachmann zahlreiche Modifikationen erkennbar, die im Rahmen der Erfindung liegen.

Die Bezeichnungen und Ausdrücke, die vorstehend verwendet worden sind, dienten zur Beschreibung der Erfin-5 dung und haben keinen beschränkenden Charakter. Ihre Verwendung ist nicht mit der Absicht verknüpft, irgendwelche Äquivalente der dargestellten und beschriebenen Merkmale oder Teile derselben auszuschliessen. Es besteht vielmehr die Erkenntnis, dass im Rahmen der beanspruchten io Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich sind.

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26 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Druckgiessmaschine mit einer Form aus zwei Formhälften (18,20), einem Einguss und einem Gestell (12), auf dem zwei Paare von jeweils parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneten Zylindern (28,30) vorgesehen sind, wobei jedes Zylinderpaar eine Baueinheit bildet und eine Formhälfte trägt, wobei die beiden Baueinheiten einander gegenüberliegen, wobei in jedem Zylinder ein mit dem Gestell (12) verbundener stationärer Kolben (22,26) vorgesehen ist, auf dem koaxial eine Kolbenstange (24) angebracht ist, die sich quer durch die Maschine erstreckt und mit dem gegenüberliegenden Kolben des anderen Paares verbunden ist, wobei jeder Zylinder auf dem zugehörigen Kolben (26) und auf der damit verbundenen Kolbenstange verschiebbar gelagert ist und durch abwechslungsweise am formseitigen Ende (62) und am von der Form abgewandten Ende (64) eingeführte inkompressible Flüssigkeit hin und her bewegbar ist, mit Mitteln (32), die die Zylinder mit den zugehörigen Formhälften verbinden, wobei die Flüssigkeitseinführung in die Zylinder am formseitigen Ende die Zylinder und Formhälften zusammenpresst und die Flüssigkeitseinführung am der Form abgewandten Ende die Zylinder und Formhälften voneinander entfernt, wobei die beim Öffnen der Form entstehende Endkraft von den Kolbenstangen aufgenommen wird, und mit Mitteln zum Schliessen der Form inklusiv einer Einrichtung zum Abbremsen der Schliessbewegung zur Vermeidung eines Schliessstosses, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Steuerung der Formtemperatur mittels Verdampfung von dosierten Mengen einer Kühlflüssigkeit, in jeder Formhälfte ein geschlossenes Kühlnetz enthaltend, welches Durchgänge (68, 72,74) für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit durch die Form aufweist, ein mit den Durchgängen verbundenes Einlassventil (76), eine Aufbereitungspumpe (82) zur Einspritzung der Kühlflüssigkeit in den Formdurchgang durch das Einlassventil (76), ein mit den Durchgängen verbundenes Überdruckventil (78), das verdampfte Kühlflüssigkeit von den Durchgängen freilässt, wenn sie darin unter einem bestimmten Druck zum Kochen kommt, und eine mit dem Überdruckventil verbundene Einrichtung (86), um kondensierte Kühlflüssigkeit zu einem Kühlflüssigkeitsspeisetank (80) zurückzuführen, eine an der Trennebene (128) der Formhälften wirkende Metalleinspritzeinrichtung (54), eine damit verbundene Abflusseinrichtung (130) zum anschliessenden Ab-fluss von unverfestigtem Metall aus dem Einguss (254), einen mit elektrischer Widerstands-Tauchheizung (116) ausgerüsteten selbständigen Speisebehälter (42) des geschmolzenen Metalls und eine unmittelbar wirkende und rotierende Einrichtung zum Ausziehen des Auswerfstiftes (228), bevor die Form geöffnet wird.
2. 2. Druckgiessmaschine gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Form, die so ausgebildet ist, dass in einem Stück mit dem gewünschten Gussstück (262) ein zugehöriger Halterahmen gegossen werden kann, durch eine Einrichtung, welche nach dem Wegnehmen der Formhälften (18, 20) das in der Maschine hergestellte Gussstück (262) trägt, einen Förderfinger (58) und einen Kernschieber (264) um-fasst, um damit nach Wegnahme der Formhälften den Halterahmen an verschiedenen Stellen zu halten.
3. 3. Druckgiessmaschine gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinspritzeinrichtung einen Stahlkörper (122) mit einem ersten, einen Druckkolben (128) und eine Druckkammer (132) enthaltenden Zylinder (124) aufweist, um die Druckkammer mit geschmolzenem Metall aus einem Speisebehälter zu füllen, um dieses geschmolzene Metall aus der Druckkammer in den hohlen Teil der Form einzuspritzen, um augenblicklich den Spritzdruck wegzunehmen, um das ungefestigte Metall im Einguss (254) auslaufen zu lassen, damit ein am Gussstück (262) befestigter rohrför-miger Giesskanal entsteht, dass ein in diesem Körper zweiter Zylinder (126) mit einem Schieber (130), der in einer Weise angeordnet ist, dass er in einer Lage einen ersten Durchgang (134) zwischen der Metallspeisekammer zur Druckkammer (132) des Druckkolbens öffnet und gleichzeitig einen zweiten Durchgang (136) zu einer Düse (52) der Einspritzeinrichtung abschliesst und dass er in einer anderen Lage den ersten Durchgang (132) abschliesst und gleichzeitig den zweiten Durchgang (136) öffnet, wobei der Schieber zwischen der Druckkammer des Druckkolbens und dem zweiten Durchgang angeordnet ist.
4. 4. Druckgiessmaschine gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Formhälfte (68) ein Düsenanschlussstück (206) auf der Trennebene zwischen den Formhälften und eine mehrseitige Düse (204), die vom Ende aus betrachtet rechteckigerForm ist, umfasst, wobei die Düse diagonal in bezug auf diese Trennlinie orientiert ist und winklige Vor- und Rückseiten (208,216) aufweist, um mit angrenzenden Seiten und Oberflächen der Düsenan-schlussstücke (206) zusammenzupassen und eine Ausrichtung mit ihnen, wenn sich die Formhälften um die Düse zu-sammenschliessen, zu gewährleisten (Fig. 13-16).
5. 5. Druckgiessmaschine gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (204) einen Spritzschutz mit einem Hals reduzierten Durchmessers, an welchem Hals sich eine nach aussen gebogene Schulter (222) anschliesst, und eine in den Einsätzen (206) beider Formhälften koaxial, aber gegenüber dieser Schulter versetzte Ringnut (226) umfasst, um geschmolzenes Leckmetall von der Düse (204) durch die Schulter in diese Tasche (226) zu leiten (Fig. 16).
6. 6. Druckgiessanlage mit einer Druckgiessmaschine gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgiessmaschine Haltemittel (58) aufweist, um das Gussstück nach Wegnahme der Formhälften in einer festen Lage zwischen den Formhälften zu halten, und dass die Druckgiessanlage als Transporteinrichtung (60) ein zwischen den Formhälften der Druckgiessmaschine und einer entfernt aufgestellten Bearbeitungsmaschine angetriebenes endloses Transportseil aufweist, wobei verschiedene am Transportseil (314) als Haltemittel einstellbar befestigte Finger (58) vorgesehen sind, die nacheinander zwischen die Formhälften bewegt werden, um dort das Gussstück in Empfang zu nehmen, dass die Transporteinrichtung Kettenräder (300) für den Transportseilantrieb und am Seil (314) einstellbare, mit den Kettenrädern zusammenzuwirkende Verbindungsglieder (328) aufweist.
7. 7. Druckgiessanlage gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine eine Abgratmaschine (354) ist und diese einen Teil der Druckgiessanlage bildet.
8. 8. Druckgiessanlage gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgratmaschine zwei bewegliche Platinen (386, 388) hat, welche eine Abgratungsmatrize (390) und einen Abgratungsstempel (392) tragen und zwischen welchen das Gussstück mit dem Finger (58) am Transportseil (314) bringbar ist, wobei die Abgratungsmatrize (390) so ausgebildet ist, dass sie sich in eine Lage vor den Stempel (392) hin bewegt, um diesem als Widerlager zu dienen, und dass eine den Stempelstoss absorbierende Anordnung und eine hydraulische Einrichtung (410) zur Betätigung des Ab-gratungsstempels und eine hydraulische Einrichtung (412) zur Betätigung der Abgratmatrize vorgesehen sind (Fig. 28).