Druckqusswerkzeuq einer Druckqussmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Druckgusswerkzeug einer Druckgussma- schine, mit einer ersten Form, die ein erstes und ein zweites Formteil aufweist, welche zum Formschließen und Formöffnen linear zueinander verfahrbar sind und zwischen sich mindestens eine Form- kavität bilden, und mit mindestens einem Gießlauf. Druckgusswerkzeuge der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie werden in einer Druckgussmaschine eingesetzt. Zum Befüllen (Schuss) der Formka- vität wird über den Gießlauf ein heißes, flüssiges Medium, beispielsweise ein Metall, eine Metalllegierung oder Kunststoff, über den Gießlauf angebracht. Zuvor muss die aus einem ersten und einem zweiten Formteil bestehende Form geschlossen werden. Ist das Medium in der Gießkammer und der Formkavität erstarrt, so werden die beiden Formteile auseinandergefahren. Aufgrund dieser Vorgehensweise ist die Anzahl der pro Zeiteinheit herstellbaren Werkstücke begrenzt. Um die Anzahl der Werkstücke zu erhöhen, können in den beiden Formteilen mehrere Gießvertiefungen zur Ausbildung mehrerer Formkavitäten vorhanden sein. Die dafür zur Verfügung stehende Fläche ist aufgrund der zu handhabenden Materialien, dem aufzubringenden Formschließdruck und so weiter jedoch begrenzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckguss- Werkzeug einer Druckgussmaschine zu schaffen, das eine sehr hohe

BESTATIGUNGSKOPIE

Fertigungskapazität aufweist, das heißt, es können pro Zeiteinheit eine Vielzahl von Gusswerkstücken erstellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mindestens eine weitere, zweite Form gelöst, die ein drittes und ein viertes Formteil auf- weist, welche zum Formschließen und Formöffnen gleichgerichtet zu den Formteilen der ersten Form linear zueinander verfahrbar sind und zwischen sich mindestens eine weitere Formkavität bilden, wobei ein Formteil der ersten Form und ein Formteil der zweiten Form Rücken zu Rücken zueinander angeordnet sind und zwischen sich ein Zwischenelement aufnehmen, das den Gießlauf aufweist. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich quasi ein Etagendruckgusswerk- zeug, das heißt, die mindestens zwei Formen sind etagenförmig zueinander angeordnet, wobei hier ein übereinander- oder ein Nebeneinanderanordnen der Formen gemeint ist. Mit ein und derselben Druckgussmaschine werden daher mehrere Formen gleichzeitig verwendet, sodass sich eine entsprechende Erhöhung der Produktivität einstellt. Die Erfindung ist nicht auf zwei Formen begrenzt, sondern es können etagenmäßig auch mehr als zwei Formen in übereinander- und/oder Nebeneinanderbauweise eingesetzt werden. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, dass zum öffnen der jeweiligen Form mindestens eines der zugehörigen Formteile linear verlagert wird. Diese Linearbewegung erfolgt quer, insbesondere rechtwinklig, zu einer Formtrennebene. Mithin werden die einzelnen Etagen des mehrere Formen aufweisenden Druckwerkzeugs zum Formöffnen linear in der genannten Art und Weise verfahren und zum Formschließen in die entsprechende Gegenrichtung linear verlagert. Das Verfahren und die Verlagerungsbewegung erfolgt stets - wie bereits erwähnt - quer, insbesondere rechtwinklig zu den einzelnen Form-

trennebenen der Formen, wobei die Formtrennebenen zwischen den beiden Formteilen der jeweiligen Form liegen. Um das erfindungsgemäße Druckgusswerkzeug mit einem Medium, beispielsweise mit einer flüssigen Metalllegierung, befüllen zu können, ist zwischen den mindestens zwei Formen ein Zwischenelement angeordnet, das den Gießlauf aufweist. über den Gießlauf werden die mindestens zwei Formkavitäten der mindestens beiden Formen befüllt. Für ein Entformen der hergestellten Werkstücke werden die Formen nach Verfestigung des Mediums durch lineares Auseinanderfahren geöffnet. Durch die erwähnte Etagenbauweise des erfindungsgemäßen Druckgusswerkzeugs ist auch nur ein sehr geringer Platzbedarf bei einem Betreiben notwendig, da die beiden Formen lediglich eine Antriebs- und Abstützvorrichtung der Druckgussmaschine benötigen. Im Stand der Technik ist es für den Betrieb zweier Formen erforder- lieh, zwei Druckgussmaschinen einzusetzen, die demzufolge einen erheblich größeren Platzbedarf beanspruchen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gießlauf zu beiden Formkavitäten führt. Mithin kann über einen Gießlauf die Befüllung beider Formkavitäten erfolgen. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf zwei Formkavitäten beschränkt, sondern jede der mindestens zwei Formen kann mehrere Formkavitäten aufweisen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass dem Zwischenelement eine Abschervorrichtung zum Abscheren mindestens eines Angusses, vor- zugsweise eines beide Formen betreffenden Angusses, zugeordnet ist. Im Bereich des Zwischenelements, also in der Zone zwischen den mindestens zwei Formen befindet sich die Abschervorrichtung.

Sie schert den im Gießlauf ausgebildeten Anguss ab. Besonders effektiv ist es, wenn eine Abschervorrichtung den Anguss beider Formen abschert, wobei vorzugsweise ein gemeinsamer Anguss für die Formen vorliegt, der von der Abschervorrichtung abgetrennt wird.

Die Abschervorrichtung weist bevorzugt ein linear verfahrbares Abschermesser auf, wobei die Verfahrrichtung des Abschermessers quer, insbesondere rechtwinklig zu den linearen Verfahrrichtungen der Formteile verläuft. Durch diese Anordnung ist der Bauraum der Gesamtanordnung optimal genutzt, wobei die Bewegungsfreiräume für die Formteile und das Abschermesser winklig, insbesondere rechtwinklig aufeinander stehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zwischenelement mindestens zwei Auswerfervorrich- tungen für die beiden Formen aufweist. Im Zwischenelement sind demzufolge auch die Auswerfmittel untergebracht, um die mindestens zwei Formen zu leeren. Die Auswerfervorrichtungen befinden sich demzufolge platzoptimiert zwischen den beiden Formen.

Die Auswerfervorrichtungen weisen Auswerfzylinder, insbesondere Blockzylinder auf, die seitlich der Formteile angeordnet sind, die an das Zwischenelement angrenzen. Seitlich neben den dem Zwischenelement zugeordneten Formteilen wird daher der Raum zur Positionierung der Auswerfzylinder der Auswerfervorrichtungen genutzt. Hier treten die Auswerfzylinder nicht störend in Erscheinung und nutzen einen sonst brachliegenden Bauraum.

Das Zwischenelement weist bevorzugt zwei Zwischenelementteile auf, die Rücken an Rücken zueinander angeordnet sind. Jedes Zwi- schenelementteil ist einer der beiden Formen zugeordnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Formteil der ersten Form ein festes Formteil ist, zu dem - zum Formschließen und Formöffnen der ersten Form - eine aus dem ersten Formteil der ersten Form, dem Zwischenelement und dem dritten Formteil der zweiten Form bestehende Einheit linear verfahrbar ist und dass zu der Einheit - zum Formschließen und Formöffnen der zweiten Form - das vierte Formteil linear verfahrbar ist. Zum Formöffnen und Formschließen behält das erste Formteil der ersten Form seine Position bei, es handelt sich deshalb um ein festes Formteil. Sollen die Formen geöffnet werden, so erfolgt ein lineares Verfahren der Einheit, die aus dem zweiten Formteil der ersten Form, dem Zwischen- element und dem dritten Formteil der zweiten Form besteht. Gleichzeitig, vorher oder danach verfährt zum öffnen der zweiten Form das vierte Formteil entlang eines linearen Weges. Sind mehr als zwei Formen etagenmäßig angeordnet, so gelten die vorstehenden Ausführungen entsprechend.

Insbesondere weist das erste Formteil einen festen, auswechselbaren Formeinsatz auf und das zweite, dritte und vierte Formteil besitzen fahrende, auswechselbare Formeinsätze. Alle Formeinsätze sind auswechselbar, um unterschiedliche Werkstücke herstellen zu können, jedoch weist das erste Formteil einen festen Formeinsatz auf, weil dieser seine Position beim Betrieb des Druckgusswerkzeugs nicht ändert. Das Wort „fest" bezieht sich daher auf die ortsfeste Positionierung. Die übrigen Formteile weisen fahrende Form-

einsätze auf, weil sich die Formteile und damit auch die ihnen zugehörigen Formeinsätze beim Schließen und öffnen der jeweiligen Form bewegen, also ihre Positionen ändern.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn eine feststehende Aufspannplatte und eine dazu über Führungssäulen linear verfahrbare, bewegliche Aufspannplatte vorgesehen ist, wobei zwischen den beiden Aufspannplatten mindestens die beiden Formen und mindestens das eine Zwischenelement angeordnet sind. Die beiden Aufspannplatten halten das aus den Formteilen und dem Zwischenelement beste- hende Etagenpaket in der Schließstellung der Formen zusammen und sie fahren auseinander, um die Formen zu öffnen. Sofern mehr als zwei Formen vorhanden sind, ist auch mehr als ein Zwischenelement notwendig, da sich jeweils zwischen zwei Formen ein Zwischenelement befindet.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung eines Ausführungsbeispiels, und zwar zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht auf ein Druckgusswerkzeug einer

Druckgussmaschine in Schließstellung,

Figur 2 die Darstellung der Figur 1 in teilweise geöffneter Stel- lung,

Figur 3 die Darstellung der Figur 1 in geöffneter Stellung,

Figur 4 einen unteren Bereich des Druckgusswerkzeugs im

Bereich einer Abschervorrichtung, die einen Abschervorgang eines Angusses beginnt,

Figur 5 die Darstellung der Figur 4 bei abgeschertem Anguss,

Figur 6 die Darstellung der Figur 1 in vergrößertem Maßstab,

Figur 7 die Darstellung der Figur 3 in vergrößertem Maßstab und

Figur 8 einen Bereich der Darstellung der Figur 7 in perspektivischer Darstellung.

Die Figur 1 zeigt ein Druckgusswerkzeug 1 in einer nicht näher gezeigten Druckgussmaschine, das eine erste Form 2, eine zweite Form 3 sowie ein zwischen den beiden Formen 2 und 3 angeordne- tes Zwischenelement 4 aufweist. Die erste Form 2 weist ein erstes Formteil 5 und ein zweites Formteil 6 auf. Die zweite Form weist ein drittes Formteil 7 und ein viertes Formteil 8 auf. Das Zwischenelement 4 setzt sich aus zwei Zwischenelementteilen 9 und 10 zusammen. Die jeweils plattenförmig ausgebildeten Formteile 5 bis 8 und Zwischenelementteile 9 und 10 liegen - hochkant stehend - flächig aneinander, wobei das erste Formteil 5 am zweiten Formteil 6 anliegt, das zweite Formteil 6 am Zwischenelementteil 9 anliegt, das Zwischenelementteil 9 am Zwischenelementteil 10, das Zwischenelementteil 10 am dritten Formteil 7 und das dritte Formteil 7 am vierten Formteil 8. Zwischen den jeweils vorstehend genannten Teilen wird jeweils eine Trennebene ausgebildet, wobei die Trennebenen parallel zueinander verlaufen und im dargestellten Ausführungsbeispiel vertikal stehen. Das erste Formteil 5 wird von einer feststehenden Aufspannplatte 11 beaufschlagt, von der Führungs- Säulen 12, 13 ausgehen, auf denen linear längsverschieblich eine bewegliche Aufspannplatte 14 lagert, wobei zwischen den beiden

Aufspannplatten 11 und 14 die beiden Formen 2 und 3 sowie das Zwischenelement 4 angeordnet sind. Mittels einer nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung lassen sich die Formen 2 und 3 sowie das Zwischenelement 4 mittels der Aufspannplatten 11 und 14 mit- einander stapeiförmig verspannen. Dies führt dazu, dass die Formteile 5 und 6 sowie 7 und 8 aufeinandergebracht werden, sodass ein Schließzustand der Formen 2 und 3 vorliegt. Zwischen den Formelementen 5 und 6 beziehungsweise 7 und 8 ist jeweils mindestens eine Formkavität ausgebildet, sodass - entsprechend der Anzahl der ausgebildeten Formkavitäten - eine entsprechende Anzahl von Werkstücken durch Einbringen eines heißen, erstarrenden Mediums in einem Füllkanal 15 hergestellt werden können. Der Füllkanal 15 führt zu einem zwischen den beiden Zwischenelementteilen 9 und 10 verlaufenden Gießlauf 16 (Figur 2), sodass das Medium über entsprechend Gusskanäle bis in die Formkavitäten strömen kann. Nach dem Verfestigen der auf diese Art und Weise erzeugten Werkstücke werden die Formen 2 und 3 gemäß Figur 2 geöffnet. Hierzu verfährt eine aus dem Formteil 6, dem Zwischenelement 4 und dem Formteil 7 bestehende Einheit 17 derart entlang der Füh- rungssäulen 12 und 13, dass sich die Formteile 5 und 6 trennen. Ferner verfährt die Aufspannplatte 14 zusammen mit dem Formteil 8 derart, dass sich die Form 3 öffnet (Figur 2).

Die Figur 3 zeigt den vollständig auseinandergefahrenen Zustand. Die Abstände zwischen den Formteilen 5 und 6 einerseits und 7 und 8 andererseits sind derart groß, dass eine Entformung der erzeugten Werkstücke 18 problemlos erfolgen kann.

Aus den Figuren 1 bis 3 ist erkennbar, dass die beiden Formen 2 und 3 unter Zwischenschaltung des Zwischenelements 4 stapeiförmig angeordnet sind. Da das Medium mittels des Zwischenelements 4 in die beiden Formen 2 und 3 eingebracht wird, lassen sich diese aufgrund der Zwischenposition des Zwischenelements 4 gleichzeitig und von nur dem einen Gießlauf 16 beschicken. Ferner weist das Zwischenelement 4 Auswerfervorrichtungen 19 und 20 auf, wobei die Auswerfvorrichtung 19 den Zwischenelementteil 9 und die Auswerfvorrichtung 20 dem Zwischenelementteil 10 zugeordnet ist. Im Bereich des Zwischenelements 4 ist - gemäß Figur 1 - ferner eine Abschervorrichtung 21 (in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt) angeordnet, die dem Abscheren eines Angusses dient. Hierbei handelt es sich um das erstarrte Medium im Gießlauf 16. Nachstehend wird hierauf noch näher eingegangen.

Die Figuren 4 und 5 zeigen die Abschervorrichtung 21 , die einen Schieber 22 aufweist, der linear hin- und herbewegt wird, wobei seine Bewegungsrichtung parallel zu den Trennebenen - und somit senkrecht zur Verfahrrichtung der Formteile - zwischen den Formteilen 5 bis 8 und Zwischenelementteilen 9 und 10 verläuft. Am Schie- ber 22 befindet sich ein Abschermesser 23. Wird der Schieber 22 aus der Abschervorrichtung 21 herausbewegt, so trifft er auf einen Anguss 24. Dieser besteht aus einem voll oder teilweise erstarrten Medium und ist durch Auseinanderfahren der Zwischenelementteile 9 und 10 frei zugänglich. Durch die erfolgende Bewegung des Ab- schermessers 23 wird der Anguss 24 abgetrennt, sodass er - gemäß Figur 5 - nach unten fällt (Pfeil 25). Anschließend kann das Abschermesser 23 (gemäß Figur 5) wieder eingefahren werden.

Die Figuren 6 bis 8 verdeutlichen die Darstellungen der Figuren 1 bis 3. Nach dem Abscheren des Angusses 24 erfolgt ein Entformen der Werkstücke 18. Hierzu sind an den Zwischenelementteilen 9 und 10 Auswerferplatten 26 und 27 vorgesehen, die zu den Auswer- fervorrichtungen 19 und 20 gehören. Die Auswerfervorrichtungen 19 und 20 weisen Auswerferzylinder 28 und 29 auf, die seitlich oder nach oben zu den Formteilen 6 und 7 angeordnet und als Blockzylinder ausgebildet sind. Sie ermöglichen das Aufbringen einer Auswurfkraft derart, dass die Werkstücke 18 - wie in Figur 7 ersichtlich - ausgeworfen werden. Die Figur 8 zeigt eine perspektivische Darstellung der Anordnung der Figur 7, jedoch um eine Hochachse um 180° gedreht und in perspektivischer Ansicht. Es ist erkennbar, dass die Formteile 5 bis 8 jeweils Formeinsätze 30 und 31 tragen, die auswechselbar sind, um unterschiedliche Werkstücke 18 herstellen zu können.

Ein Vergleich der Figuren 6 und 7 zeigt, dass in der geschlossenen Stellung das Etagenpaket, das von der ersten Form 2, der zweiten Form 3 und dem Zwischenelement 4 gebildet ist, die Abstand d aufweist. In der vollständig geöffneten Stellung gemäß Figur 7 beträgt die Abstand 2d, ist also etwa doppelt so groß. Hieraus folgt, dass das erfindungsgemäße Druckgießwerkzeug 1 nur einen relativ kleinen Platzbedarf für seinen Betrieb benötigt und dennoch aufgrund der Etagenbauweise eine Vielzahl von Werkstücken 18 pro Zeiteinheit gefertigt werden können.

Hat das Druckgusswerkzeug 1 einen Fertigungszyklus gemäß der Figuren 1 bis 3 durchlaufen, so werden die Formen 2 und 3 wieder

geschlossen und es kann erneut ein Druckgussvorgang vorgenommen werden.