ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ЛИТЕЙНОЙ МАШИНЫ И ЛИТЕЙНАЯ МАШИНА
VERTICAL PRESS FOR CASTING MACHINE AND CASTING MACHINE

[0001] Настоящее изобретение относится к вертикальному прессу для литейной машины и к литейной машине, в частности машине для литья под низким давлением, содержащей такой вертикальный пресс.
[0002] Как правило, вертикальные прессы для литейных машин имеют неподвижную основную плиту, неподвижную верхнюю раму и подвижную установочную плиту, расположенную между ними. Основная плита, верхняя рама и установочная плита закреплены в каждой из своих четырех угловых областей на вертикально расположенной стойке или, соответственно, направляются ей. Во время работы литейная форма размещается между основной плитой и установочной плитой, при этом нижняя половина литейной формы закреплена на основной плите, а верхняя половина литейной формы закреплена на установочной плите. Для получения различных отливок в прессе размещают различные литейные формы. Максимальная ширина литейных форм меньше, чем расстояние между двумя передними стойками таким образом, что литейная форма может быть вставлена в пресс и снова извлечена.
[0003] Прессы предназначены для работы при заранее заданном давлении, соответствующем объему полости в литейной форме. На практике обнаружено, что также существуют главным образом тонкие, удлиненные части литейных форм, которые имеют относительно небольшой объем. В таком случае, литейные формы имеют ширину и длину, которые не проходят между передними стойками. В таком случае такая литейная форма не может быть использована с таким прессом, хотя нажимная мощность пресса будет достаточной для обработки литейной формы.
[0004] В DE 2605394 А1 раскрыта машина для литья под давлением с горизонтальным прессом. Эта машина для литья под давлением имеет по меньшей мере одну горизонтально проходящую стойку, которая может быть вытащена. Предусмотрены неподвижная несущая плита для литейной формы и подвижная несущая плита для литейной формы, между которыми могут быть расположены и прижаты друг к другу половины литейной формы. В подвижной несущей плите для литейной формы и в неподвижной несущей плите для литейной формы установлены зажимные втулки, через каждую из которых проходит одна из стоек. Зажимные втулки приводятся в действие гидравлически и могут зажимать стойки в соответствующей несущей плите. Путем поочередного управления зажимными втулками, стойка может быть перемещена и удалена из области между неподвижной несущей плитой для литейной формы и подвижной несущей плитой для литейной формы так, что половины литейной формы могут быть легко заменены.
[0005] ЕР 404288 А2 раскрывает аналогичное устройство для протягивания стойки для машины для литья под давлением, которая имеет подвижную плиту и две неподвижных плиты, причем на подвижной плите выполнены крепежные средства в форме гидравлического зажима, с помощью которых может быть зажата проходящая горизонтально стойка. Путем возвратно-поступательного перемещения подвижной плиты и соответствующего приведения в действие гидравлического зажима, стойка может быть перемещена в горизонтальном направлении.
[0006] В DE 102005029060 В3 раскрыт пресс для снятия заусенцев и/или штампования заготовки. Этот пресс имеет только три стойки. Он выполнен с поворотным держателем инструмента, который может поворачиваться вокруг одной из стоек так, чтобы можно было легко заменить более крупные инструменты.
[0007] DE 202012001185 U1 относится к штамповочному блоку с направляющей колонкой для создания формующих штампов и штамповочного инструмента, в котором стойки могут быть установлены с возможностью изменения положения вдоль Т-образных пазов.
[0008] Задача изобретения заключается в создании вертикального пресса для литейной машины и соответствующей литейной машины, которая может обеспечить оптимальное использование прижимной или, соответственно, прессующей мощности пресса.
[0009] Задача решена объектом изобретения согласно независимым пунктам формулы. Преимущественные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы.
[0010] Пресс для литейной машины, согласно изобретению, содержит неподвижную основную плиту, неподвижную верхнюю раму и подвижную установочную плиту, причем в угловых областях плит и в угловых областях верхней рамы расположены две передние стойки и две задние стойки, которые соединены с подвижной установочной плитой с помощью направляющих и закреплены на основной плите и неподвижной верхней раме. Пресс представляет собой вертикальный пресс, что означает, что стойки расположены вертикально.
[0011] Пресс характеризуется тем, что передние стойки закреплены с возможностью отсоединения на основной плите и верхней раме и установлены с возможностью перемещения относительно основной плиты, верхней рамы и установочной плиты таким образом, что они могут быть по меньшей мере частично перемещены за пределы области между основной плитой и подвижной установочной плитой.
[0012] Это обеспечивает возможность введения литейной формы, которая имеет длину или, соответственно, ширину, превышающие расстояние между передними стойками, в область или, соответственно, извлечения из области между основной плитой и подвижной установочной плитой. Таким образом, прессующая мощность пресса может быть оптимально использована. В известных вертикальных прессах такого типа с горизонтальной основной плитой в случае длинных литейных форм возникает необходимость использования пресса, в котором передние стойки расположены на соответственно большом расстоянии друг от друга. Таким образом, такие прессы часто имеют прессующую мощность, которая больше необходимой для прессования соответствующей литейной формы.
[0013] Направляющие установочной плиты для направления стоек могут быть сквозными отверстиями в установочной плите. Однако они также могут быть выполнены в виде направляющих элементов, расположенных за пределами установочной плиты. Такие направляющие могут содержать множество роликов, которые установлены с возможностью вращения на опоре, закрепленной на установочной плите и прилегающей к стойкам так, что установочная плита может вращаться на стойках с помощью указанных роликов.
[0014] Предпочтительно на верхней раме расположен подъемный механизм, с которым соединена подвижная установочная плита так, что подвижная установочная плита может перемещаться вертикально.
[0015] Подвижная установочная плита предпочтительно содержит фиксирующие устройства, посредством которых подвижная установочная плита может быть прикреплена с возможностью отсоединения к передним стойкам. Это обеспечивает возможность захватывания передних стоек при перемещении установочной плиты, и, таким образом, вертикальное положение передних стоек может изменяться. Фиксирующие устройства обычно представляют собой захваты, выполненные на установочной плите и окружающие передние стойки.
[0016] Однако на верхней раме также может быть выполнено отдельное подъемное устройство для подъема и опускания передних стоек на верхней раме. Такое подъемное устройство может содержать один или более гидравлических цилиндров, пневматических цилиндров или шпиндельный привод. С таким отдельным подъемным устройством передние стойки можно поднимать и опускать очень быстро.
[0017] На основной плите и/или верхней раме предусмотрены фиксирующие устройства для прикрепления основной плиты или, соответственно, верхней рамы к передним стойкам. Эти фиксирующие устройства могут быть выполнены в виде захватов. Эти фиксирующие устройства также могут быть выполнены в виде блокирующих элементов, которые имеют, например, блокирующий ползун, который вставляется в соответствующее углубление соответствующей передней стойки для ее закрепления на основной плите или, соответственно, верхней раме.
[0018] Между верхней рамой и основной плитой, рядом с задними стойками и на обращенной от передних стоек стороне предпочтительно расположен натяжной механизм. Таким образом, этот натяжной механизм расположен за пределами области, зажатой подвижной установочной плитой. С помощью натяжного механизма при поднятых передних стойках может быть создано усилие натяжения, которое компенсирует наклон верхней рамы относительно основной плиты. Это обеспечивает удержание верхней рамы параллельно основной плите. Наклон верхней рамы относительно основной плиты будет иметь недостаток в том, что верхняя рама будет наклоняться относительно передних стоек, и тогда они больше не смогут перемещаться.
[0019] Натяжной механизм может содержать по меньшей мере гидравлический или пневматический цилиндр или шпиндельный привод.
[0020] Задние стойки могут проходить немного выше верхней рамы, а между областью верхней рамы, удаленной от задних стоек, и участком задних стоек, выступающим вверх на верхней раме, может быть выполнен элемент жесткости. Таким образом, положение верхней рамы жестко закреплено относительно задних стоек. Это противодействует наклону верхней рамы относительно основной плиты. Элемент жесткости может быть выполнен в качестве альтернативы вышеуказанному натяжному механизму или вместе с ним.
[0021] Подвижная установочная плита предпочтительно выполнена из установочной рамы и установленной на ней с возможностью поворота поворотной плиты. Шарнирное соединение между установочной рамой и поворотной плитой расположено в области, прилегающей к передним стойкам так, что поворотная плита может поворачиваться вниз и вперед относительно установочной рамы. Таким образом, половина литейной формы, которая прикреплена к поворотной плите, может поворачиваться в прессе таким образом, что ограниченная половиной литейной формы становится легкодоступной и, таким образом, может быть легко очищена.
[0022] Литейная машина согласно изобретению содержит вышеописанный пресс, в котором область между основной плитой и подвижной установочной плитой выполнена с возможностью размещения в ней литейной формы. Литейная машина предпочтительно является машиной для литья под низким давлением.
[0023] Пресс согласно изобретению предназначен и разработан для литейных машин. Однако такие прессы также могут быть выполнены для других областей применения, в которых изделия, подлежащие прессованию, необходимо расположить между двумя прессующими плитами (здесь, основной плитой и подвижной установочной плитой), размер которых больше, чем расстояние между двумя передними стойками.
[0024] Основная плита и установочная плита также могут быть выполнены в виде рамочных элементов. Необходимо, чтобы они были выполнены таким образом, чтобы изделие, размещенное между ними, могло подвергаться воздействию желаемого усилия прессования. Вид передачи усилия прессования - точечное или плоскостное, - зависит от конкретного применения.
[0025] Изобретение будет описано более подробно в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи. Чертежи показаны в схематично упрощенной форме, на которых:
[0026] На фиг. 1 показан перспективный вид первого варианта осуществления литейной машины,
[0027] На фиг. 2 показан перспективный вид второго варианта осуществления литейной машины, и
[0028] На фиг. 3 показана блок-схема типичного расположения нескольких литейных машин.
[0029] Литейная машина 15 согласно изобретению имеет горизонтально расположенную основную плиту 1, верхнюю раму 2 и подвижную установочную плиту 3, расположенную между ними. В угловых областях плит 1, 3 и верхней рамы 2 выполнены две передние стойки 4 и две задние стойки 5, которые в основном проходят от основной плиты 1 до верхней рамы 2 и удерживают их на расстоянии. Основная плита 1, верхняя рама 2 и подвижная установочная плита 3 расположены параллельно друг другу с образованием пресса.
[0030] Пресс представляет собой вертикальный пресс, что означает, что стойки 4, 5 расположены вертикально.
[0031] Стойки 4, 5 проходят через соответствующие сквозные отверстия в подвижной установочной плите 3 и служат для направления подвижной плиты 3, так что подвижная плита 3 всегда расположена параллельно основной плите 1 и верхней раме 2. Сквозные отверстия в подвижной установочной плите 3 образуют направляющие для направления стоек 4, 5 относительно установочной плиты 3.
[0032] Основная плита 2 и подвижная установочная плита 3 выполнены в виде плитообразного элемента. Однако они также могут быть выполнены в виде рамообразного несущего элемента. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, верхняя рама 2 выполнена в виде рамообразного несущего элемента. Однако верхняя рама 2 также может быть выполнена в виде плитообразного элемента.
[0033] Подъемный механизм 6 расположен на верхней раме 2. В настоящем варианте осуществления подъемный механизм представляет собой гидравлический цилиндр. Подъемный механизм 6 соединен с помощью подъемного штока 7 с подвижной установочной плитой 3 и может регулировать ее вертикальное положение. Также может быть целесообразным обеспечение нескольких подъемных механизмов для перемещения подвижной установочной плиты 3. В настоящем варианте осуществления подъемный механизм 6 расположен по центру на верхней раме 2. В случае выполнения нескольких подъемных механизмов, они могут быть расположены в краевых областях верхней рамы 2.
[0034] Передние стойки 4 выполнены с возможностью вертикального перемещения. Они проходят через сквозные отверстия в подвижной установочной плите 3 и верхней раме 2 и закреплены с возможностью отсоединения своими нижними концами на основной плите 1. Для этого, основная плита содержит углубления 16, которые могут принимать нижний концевой участок передних вертикальных стоек 4 с геометрическим замыканием. На основной плите 1 выполнены блокирующие устройства (не показаны), содержащие ползун, который может быть вставлен в соответствующее углубление соответствующей передней стойки 4 для фиксации передней стойки на основной плите 1.
[0035] На подвижной установочной плите 3 и верхней раме 2, соответственно рядом со сквозными отверстиями для передних стоек 4, расположены захваты 9, 17, которые окружают передние стойки 4. С помощью этих захватов 9, 17, подвижная установочная плита 3 и, соответственно, верхняя рама 2 могут быть прикреплены к передним стойкам 4. Таким образом, эти захваты 9, 17 образуют фиксирующее устройство для относительного закрепления передних стоек 4 относительно подвижной установочной плиты 3 и верхней рамы 2 соответственно.
[0036] На обратной стороне литейной машины 15 выполнен натяжной механизм 10. Натяжной механизм 10 содержит два гидравлических устройства, каждое из которых имеет гидравлический цилиндр 11 и поршневой шток 12. На верхней раме 2 и на основной плите 1 выполнены выступающие с задней стороны выступы 13, 14, между которыми проходят гидравлические устройства. Обратная сторона представляет собой сторону литейной машины 15, которая расположена рядом с задними стойками 5 и расположена относительно задних стоек 5 на стороне, обращенной от передних стоек 4.
[0037] На основной плите 1 выполнены направляющие 26, которые проходят от переднего края основной плиты 1 к заднему краю основной плиты 1. Направляющие 26 могут также проходить дальше за пределы переднего края. Направляющие 26 служат для направления кареток, с помощью которых литейные формы 8 могут быть перемещены в пресс или, соответственно, снова извлечены из него.
[0038] Вставку литейной формы 8 в литейную машину осуществляют следующим образом.
[0039] Литейная форма в литейной машине отсутствует.
[0040] Передние стойки 4 разблокируются от основной плиты 1. Захваты 17 верхней рамы 2, которые окружают передние стойки 4, высвобождаются. Захваты 9 подвижной установочной плиты 3 не высвобождаются. Установочная плита 3 поднимается посредством подъемного механизма 6, а вследствие этого передние стойки 4 также перемещаются вверх вместе с подвижной установочной плитой 3.
[0041] Таким образом, передние стойки 4 приподнимаются над основной плитой 1. Если подъемной операции достаточно для обеспечения достаточной габаритной ширины между нижним концевым участком передней стойки 4 и основной плитой 1, то литейная форма 8 перемещается на каретке в пространство между основной плитой 1 и подвижной установочной плитой 3.
[0042] Если подъемного движения подвижной установочной плиты 3 недостаточно для создания достаточного расстояния между основной плитой 1 и нижним концевым участком передних стоек 4, то передние стойки 4 сначала закрепляются захватами 17 верхней рамы 2 на указанной раме, а захваты 9 подвижной установочной плиты 3 освобождаются. Затем подвижная установочная плита 3 может быть снова слегка опущена. Затем захваты 9 подвижной установочной плиты 3 закрепляются, а захваты 17 верхней рамы 2 освобождаются. При последующем подъемном движении посредством подъемного механизма 6, передние стойки могут быть подняты на следующее расстояние. Эта подъемная операция повторяется до тех пор, пока не образуется достаточное расстояние между нижними концевыми участками передних стоек 4 и основной плитой 1. Затем литейная форма 8 может быть перемещена в пространство между основной плитой 1 и подвижной установочной плитой 3.
[0043] Когда передние стойки 4 подняты, создается усилие натяжения с помощью натяжного механизма 10, которое противодействует наклону верхней рамы 2, которая не поддерживается передними стойками 4. Таким образом, верхняя рама 2 удерживается параллельно основной плите 1. Поскольку подвижная установочная плита 3 соединена с верхней рамой 2 через передние стойки 4, подвижная установочная плита 3 также удерживается параллельно основной плите 1 и верхней раме 2.
[0044] После перемещения литейной формы 8 в литейную машину 15 передние стойки 4 снова опускаются до тех пор, пока их нижний концевой участок не войдет в углубления 16 основной плиты 1. Затем передние стойки 4 блокируются с основной плитой 1. Захваты 17 верхней рамы 2 закрепляются. Натяжной механизм может быть затем освобожден.
[0045] Подвижная установочная плита 3 опускается на литейную форму 8, и литейная форма 8 закрепляется на установочной плите. Две половины литейной формы закрепляются вместе.
[0046] Подвижная установочная плита 3 снова немного приподнимается, в результате чего литейная форма 8 поднимается из каретки. Таким образом, каретка освобождается и может быть удалена из литейной машины 15 по направляющим 26. Поскольку каретка уже по размеру, чем расстояние между передними стойками 4, нет необходимости их поднимать для удаления каретки из литейной машины.
[0047] После удаления каретки установочная плита 3 опускается вместе с литейной формой 8 до тех пор, пока литейная форма 8 не будет лежать на основной плите 1. Основная плита 1 может быть выполнена с центрирующими элементами, так что литейная форма автоматически занимает правильное положение при опускании. Такие центрирующие элементы выполняются, например, в виде центрирующих шпонок. Эти центрирующие элементы или центрирующие шпонки также могут быть выполнены в различных конструкциях на различных основных плитах для осуществления функции кодирования. Это обеспечивает то, что только один кокиль 8, который также предусмотрен для этой цели, вставляют в конкретную литейную машину 15.
[0048] Литейную форму закрепляют на основной плите и, таким образом, он становится доступным для литейных операций.
[0049] В случае машины для литья под низким давлением, под основной плитой 1 выполняют печь, которая соединена нагнетательным трубопроводом, который проходит через основную плиту 1, с литейной формой 8 и подает расплав в литейную форму снизу.
[0050] Закрепление между собой двух половин литейной формы 8 может при необходимости, например во время работ по очистке, быть прервано, и верхняя половина литейной формы может быть приподнята с подвижной установочной плитой 3.
[0051] Удаление литейной формы 8 из литейной машины происходит в направлении, обратном вставлению литейной формы, при котором сначала поднимают литейную форму, вдвигают каретку, размещают литейную форму на каретке и поднимают передние стойки, после чего перемещают каретку с литейной формой из литейной машины.
[0052] Путем подъема передних стоек 4 в литейной машине могут быть использованы литейные формы 8, имеющие размер, превышающий расстояние между передними стойками 4. Таким образом, литейная машина 15, согласно изобретению, значительно более универсальна в отношении применяемых литейных форм 8, чем известные литейные машины.
[0053] Литейные формы обычно весят более 10 т и могут весить до 40 т.
[0054] Также может быть целесообразным, чтобы поднималась только одна передняя стойка 4. В частности, это применяется, когда литейная форма 8 несимметрично выступает на каретке.
[0055] На фиг. 3 схематично показано расположение множества литейных машин 15, которые расположены вдоль транспортера 19. Каждая литейная машина 15 имеет неподвижное неизменяемое положение в производственной линии и соединена с гидравлическими линиями, линиями электропитания и линиями обмена данными. В размещенные рядом литейные машины 15 литейные формы 8 могут быть загружены или выгружены спереди, т.е. со стороны транспортера. Литейные формы 8 загружаются на транспортер 19 с помощью вилочного погрузчика или специального транспортного средства. Путем подъема передних стоек 4 литейной машины 15, даже при таком расположении множества литейных машин, они могут быть загружены и разгружены произвольно длинными или, соответственно, широкими литейными формами 8.
[0056] Существуют также другие расположения литейных машин 15 на производственных предприятиях, в которых литейные машины загружаются и разгружаются со стороны. На таких производственных предприятиях литейные машины расположены в одну линию со своими передними стойками 4, ориентированными в указанную сторону.
[0057] В случае обеспечения специальных транспортирующих кареток для перемещения литейных форм, верхняя часть кареток выполнена с возможностью соответствия высоте верхней части основной плиты 1.
[0058] Второй вариант осуществления литейной машины согласно изобретению показан на фиг. 2. Этот вариант осуществления соответствует по существу первому варианту осуществления и, в свою очередь, содержит основную плиту 1, верхнюю раму 2, подвижную установочную плиту 3, передние стойки 4, задние стойки 5, подъемный механизм 6, захваты 9, 17 и литейную форму 8. Одинаковые части не будут пояснены снова.
[0059] Второй вариант осуществления литейной машины 15 отличается от первого варианта осуществления отсутствием натяжного механизма. Согласно второму варианту осуществления задние стойки 5 проходят немного выше верхней рамы 2. Выполнен элемент 20 жесткости между областью верхней рамы 2, удаленной от задних стоек 5, и участком задних стоек 5, выступающим вверх на верхней раме 2. Согласно настоящему приведенному в качестве примера варианту осуществления элемент 20 жесткости двух задних стоек 5 в каждом случае выполнен в виде распорки.
[0061] Кроме того, согласно второму варианту осуществления выполнено отдельное подъемное устройство 21 для подъема и опускания передних стоек 4. Подъемное устройство 21 имеет гидравлический цилиндр 22 и поршневой шток 23. Гидравлический цилиндр 22 закреплен на обращенном вперед выступе 24 на верхней раме 2. Поршневой шток 23, выступающий вверх от гидравлического цилиндра 22, соединен с поперечиной 25, которая проходит между верхними концами двух передних стоек 4 и соединена с ними. Путем подъема поперечины 25 посредством подъемного устройства 21 могут быть подняты две передние стойки 4. Подъемное устройство 21 согласно второму варианту осуществления обеспечивает возможность значительно более быстрого подъема и опускания передних стоек 4, чем это возможно согласно первому варианту осуществления. Согласно настоящему варианту осуществления предусмотрен только один гидравлический цилиндр. Подъемное устройство конечно также может быть выполнено с множеством гидравлических цилиндров, которые могут быть расположены, в частности, сбоку в прямолинейном удлинении поперечины 25 по обеим сторонам литейной машины 15.
[0062] Работа литейной машины 15 согласно второму варианту осуществления по существу такая же, что и в первом варианте осуществления. Наклон верхней рамы 2 предотвращается в данном случае элементом 20 жесткости. Таким образом, нет необходимости в усилии натяжения, создаваемом натяжным механизмом 10. Подъем и опускание передних стоек 4 происходит независимо от перемещения подвижной установочной плиты 3.
Список ссылочных обозначений
1   основная плита
2   верхняя рама
3   подвижная установочная плита
4   передняя стойка
5   задняя стойка
6   подъемный механизм
7   подъемный шток
8   литейная форма
9   захват
10   натяжной механизм
11   гидравлический цилиндр
12   поршневой шток
13   выступ
14   выступ
15   литейная машина
16   углубление
17   захват
18   верхняя половина литейной формы
19   транспортер
20   элемент жесткости
21   подъемное устройство
22   гидравлический цилиндр
23   поршневой шток
24   выступ
25   поперечина
26   направляющая