ПРЕСС ДЛЯ ЛИТЕЙНОЙ МАШИНЫ И ЛИТЕЙНАЯ МАШИНА
CASTING MACHINE PRESS AND CASTING MACHINE

Настоящее изобретение относится к прессу для литейной машины и к литейной машине, в частности к литейной машине низкого давления с таким прессом.
Прессы для литейных машин, как правило, содержат неподвижную основную плиту, неподвижную верхнюю раму и расположенную между ними подвижную установочную плиту. Основная плита, верхняя рама и установочная плита каждая на своих четырех угловых участках закреплена или, соответственно, направлена на колонне. При работе рабочий орган, так называемый кокиль, размещается между основной плитой и установочной плитой, причем нижняя половина кокиля закреплена на основной плите, а верхняя половина кокиля закреплена на установочной плите. Для изготовления различных фасонных деталей в прессе размещаются различные кокили. Максимальная ширина кокилей должна быть меньше расстояния между двумя передними колоннами, чтобы кокиль мог быть введен и выведен из пресса.
Прессы рассчитаны на заранее заданное давление, соответствующее объему формообразующей полости, предусмотренной в кокиле. Как показала практика, также существуют, прежде всего, тонкие, удлиненные фасонные детали, имеющие сравнительно небольшой объем. В таком случае кокили имеют длину или, соответственно, ширину, которая не проходит между передними колоннами. В таком случае такой кокиль не может быть использован с таким прессом, хотя возможности пресса в отношении давления достаточны для обработки кокиля. Также известно, что кокили содержат, например, ползуны, выступающие сбоку от кокиля. Даже если сам кокиль проходит между передними колоннами, ползуны, выступающие сбоку, могут уже не проходить, и перед сменой рабочего органа их необходимо снимать. Это означает заметно большие затраты труда при смене рабочего органа.
До сих пор в случае более широких кокилей требовалось применение прессов с большим расстоянием между колоннами (в направлении по ширине). Это делает возможным использование более широких рабочих органов или рабочих органов с боковыми ползунами. Однако это увеличивает габариты пресса, так как, например, питающие линии и управляющие устройства всегда должны располагаться вне пространства, окруженного колоннами, и в этом случае должны находиться за указанным пространством, рядом или над ним. В зависимости оттого, каким образом прикладывается прессующее усилие, например, если прессующие усилие прикладывается при помощи двух установленных с боку прессовальных механизмов, в случае кокилей, имеющих размер значительно меньший, чем расстояние между колоннами, могут возникнуть повышенные изгибающие напряжения подвижной установочной плиты.
Из патентного документа DE 102015119243 А1 фирмы-заявителя известен пресс для литейной машины, содержащий неподвижную основную плиту, неподвижную верхнюю раму и подвижную установочную плиту, причем на угловых участках плит и угловых участках верхней рамы расположены две передние колонны и две задние колонны, которые посредством направляющих соединены с подвижной установочной плитой и прикреплены к основной плите и неподвижной верхней раме. В указанном прессе передние колонны прикреплены с возможностью разъединения к основной плите и верхней раме и расположены с возможностью перемещения относительно основной плиты, верхней рамы и установочной плиты таким образом, что они по меньшей мере частично могут быть перемещены из области между основной плитой и подвижной установочной плитой. При этом передние колонны, например, посредством захватов, могут быть по выбору закреплены на верхней раме (рабочее положение) или подвижной установочной плите (положение смены кокиля), так что при подъеме подвижной установочной плиты передние колонны могут подниматься вместе с ней. Благодаря этому кокили, более длинные или, соответственно, более широкие, чем расстояние между передними колоннами, могут быть введены или, соответственно выведены из области между основной плитой и подвижной установочной плитой. Однако верхняя рама с закрепленным на ней деталями при поднятых и закрепленных на верхней раме передних колоннах может иметь значительный опрокидывающий момент и прикладывать к задним колоннам значительный изгибающий момент. Для уменьшения опрокидывающего и изгибающего момента может потребоваться, предусмотреть натяжной механизм, расположенный между верхней рамой и основной плитой, рядом с задними колоннами и с той стороны, которая обращена в противоположную от передних колонн сторону, чтобы при поднятых передних колоннах создавать растягивающее напряжение, компенсирующее опрокидывающий или, соответственно, изгибающий момент. Натяжной механизм может содержать по меньшей мере один гидравлический или пневматический цилиндр, или шпиндельный привод.
Решение, предложенное в DE 102015119243 А1, является гибким, но оно требует больших затрат, касающихся конструкции и материалов и, таким образом, оно дороже обычного пресса. Кроме того, подвижные детали, такие как захваты передних колонн и детали натяжного механизма, требуют регулярного технического обслуживания и при необходимости регулировки, чтобы обеспечить бесперебойную работу пресса. Также не изменяются основные размеры пресса, так что питающие линии и управляющие устройства по-прежнему предусмотрены вне пространства, окруженного колоннами.
В DE 102015119243 А1 раскрыт пресс для литейной машины вместе с такой литейной машиной. Пресс содержит основную плиту, верхнюю раму и подвижную установочную плиту, причем на угловых участках плит расположены две передние колонны и две задние колонны, которые проходят через соответствующие сквозные отверстия подвижной установочной плиты и закреплены на основной плите на неподвижной верхней раме. В частности, предусмотрено, что передние колонны расположены с возможностью перемещения в основной плите, верхней раме и установочной плите таким образом, что они по меньшей мере частично могут быть перемещены из области между основной плитой и подвижной установочной плитой.
AT 308306 В раскрывает клиновую форму для литья под давлением. Клиновая форма для литья под давлением содержит две полуформы. Полуформа со стороны сопла содержит установочную плиту формы и плиту формы. Полуформа со стороны механизма замыкания содержит плиту формы, промежуточную плиту, плиту пуансона и установочную плиту формы. Полуформа со стороны механизма замыкания также содержит две клиновые полуматрицы. Каждая из плит на четырех угловых участках имеет отверстия для приема центрирующих и направляющих элементов, а также натяжных элементов. Ориентация полуформ относительно друг друга осуществляется посредством направляющих втулок и направляющих пальцев. Устройство отличается тем, что направляющие элементы и клиновые полуматрицы могут быть заменены для приема различных плит формы.
В US 5066217 А раскрыт натяжной механизм для машины для литья под давлением. Зажимная система содержит неподвижную плиту, которая закреплена на одном конце основания машины, и множество цилиндров зажимного механизма, причем неподвижная плита удерживает неподвижную часть формы, а подвижная плита удерживает подвижную часть формы. Кроме того, предусмотрено множество соединительных штанг, которые проходят через подвижную плиту и на своих концах содержат поршни. Поршни расположены с возможностью перемещения в цилиндрах зажимного механизма. Таким образом, подвижная плита может перемещаться в направлении неподвижной плиты.
Из ЕР 1256396 А1 известен формовочный пресс для пластического деформирования заготовок на основе среды, передающей давление, в частности для гидроформинга полых заготовок. Формовочный пресс содержит короткоходный цилиндр для замыкания формообразующего инструмента. Короткоходный цилиндр содержит блокировку посредством стопорных колодок для соединенного с короткоходным цилиндром шпиндельного привода с опорным шпинделем и ходовой гайкой. Между ходовой гайкой и соответствующими верхними поперечинами пресса установлены на опорах стопорные колодки, так что формообразующий инструмент во время процесса прессования посредством короткоходного цилиндра, шпиндельного привода и стопорных колодок опирается на верхнюю поперечину пресса и соответствующий нижнюю поперечину пресса.
В WO 92/11991 А1 раскрыта опорная плита формы, установленная с возможностью скольжения на множестве параллельных направляющих штанг.Опорная плита содержит по существу прямоугольный передний плиточный элемент для приема формного элемента и по существу прямоугольный задний плиточный элемент. Плиты содержат направляющие отверстия, так что передние и задние плиточные элементы установлены с возможностью скольжения на множестве параллельных направляющих штанг. Кроме того, предусмотрено множество продольных и поперечных опорных элементов для подпирания двух плиточных элементов.
В основе изобретения лежит задача создания пресса для литейной машины, а также соответствующую литейную машину, при помощи которого можно лучше использовать давление и спрессовывающие возможности пресса, и который при этом настолько же или сравнимо прост, стабилен и компактен в отношении конструкции, недорог в производстве и техническом обслуживании, как и обычные прессы с расположенными прямоугольником колоннами.
Эта задача решается благодаря объектам независимых пунктов формулы изобретения. Дополнительные предпочтительные варианты приведены в соответствующих зависимых пунктах.
Предлагаемый изобретением пресс для литейной машины содержит неподвижную основную плиту, неподвижную верхнюю раму и подвижную установочную плиту, причем на угловых участках плит расположены две передние колонны и две задние колонны, которые посредством направляющих соединены с подвижной установочной плитой и закреплены на основной плите и неподвижной верхней раме.
Пресс отличается тем, что передние колонны расположены на большем расстоянии друг от друга, чем задние колонны.
Благодаря этому кокиль, более длинный или, соответственно, более широкий, чем расстояние между задними колоннами, может быть введен и извлечен из области между основной плитой и подвижной установочной плитой. Таким образом, можно добиться лучшего использования спрессовывающей возможности пресса, при этом ползуны могут оставаться на рабочем органе во время смены рабочего органа. В то же время, пространство рядом с задними колоннами доступно для питающих линий и управляющих устройств, так что они не выступают слишком далеко за боковой размер пресса, определяемый расстоянием между передними колоннами. Так как задние колонны по-прежнему расположены близко друг к другу, средняя ширина подвижной установочной плиты меньше, чем при увеличенном расстоянии между задними колоннами. Поэтому подвижная установочная плита может быть более жесткой.
В вариантах осуществления угол между направлением загрузки пресса и соединительной линией между осями соответствующей задней колонны и передней колонны может составлять по меньшей мере 10°, в частности по меньшей мере 30° и/или не больше 60°, в частности не больше 45°.
Направляющие установочной плиты для направления на колоннах могут представлять собой сквозные отверстия в установочной плите. Однако они могут быть выполнены и в виде направляющих элементов, расположенных вне установочной плиты. Такие направляющие могут содержать множество роликов, которые установлены с возможностью вращения на подшипнике, закрепленные на установочной плите и упирающиеся в колонны, так что установочная плита при помощи роликов может катиться по колоннам.
Пресс предпочтительно представляет собой вертикальный пресс, т.е. колонны расположены вертикально.
Предпочтительно на верхней раме расположен подъемный механизм, с которым соединена установочная плита, так что установочная плита может перемещаться в вертикальном направлении.
Предпочтительно подвижная установочная плита образована из установочной рамы и поворотной плиты, закрепленной на ней с возможностью поворота. Поворотное соединение между установочной рамой и поворотной плитой расположено в области рядом с передними колоннами, так что поворотная плита может поворачиваться вниз и вперед относительно установочной рамы. Таким образом, полуформа кокиля, закрепленная на поворотной плите, может быть повернута в прессе в такой мере, что поверхность формы, ограниченная указанной полуформой, легко доступна и поэтому может быть очищена без труда.
Литейная машина согласно изобретению содержит вышеописанный пресс, причем между основной плитой и подвижной установочной плитой выполнена область для приема кокиля. Литейная машина предпочтительно представляет собой литейную машину низкого давления.
Пресс согласно изобретению предусмотрен и разработан для литейных машин. Однако такой пресс может быть предусмотрен и для других применений, в которых прессуемые объекты расположены между двумя плитами (в данном случае между основной плитой и подвижной установочной плитой), имеющими больший размер, чем расстояние между двумя передними колоннами.
Основная плита и установочная плита могут быть выполнены и в виде рамных элементов. Важно, чтобы они были выполнены таким образом, чтобы на объект, находящийся между ними, могло действовать требуемое прессующее усилие. То, каким образом передается прессующее усилие - в выбранной точке или точках или плоско - зависит от соответствующего применения.
Ниже приведено более подробное описание изобретения, в качестве примера, со ссылкой на чертежи.
На чертежах изображено следующее:
фиг. 1 - вид в перспективе варианта осуществления литейной машины с прессом;
фиг. 2 - вид сверху литейной машины по фиг. 1 в области пресса;
фиг. 3 - вид, соответствующий фиг. 1, с навесным оборудованием и наклонной плитой;
фиг. 4 - увеличенный вид литейной машины по фиг. 1 в области пресса и с наклонной плитой.
Литейная машина 15 согласно изобретению содержит горизонтально расположенную основную плиту 1, верхнюю раму 2 и расположенную между ними подвижную установочную плиту 3. На угловых участках плит 1, 3 и верхней рамы 2 предусмотрены две передние колонны 4 и две задние колонны 5, которые, в основном, проходят от основной плиты 1 до верхней рамы 2 и удерживают их на расстоянии (фиг. 1 и 2). Основная плита 1, верхняя рама 2 и подвижная установочная плита 3 расположены параллельно друг другу.
Колонны 4, 5 проходят через соответствующие сквозные отверстия в подвижной установочной плите 3 и предназначены для направления подвижной установочной плиты 3, так что подвижная установочная плита 3 всегда расположена параллельно основной плите 1 и верхней раме 2. Сквозные отверстия в подвижной установочной плите 3 образуют направляющие для направления колонн 4, 5 относительно установочной плиты 3.
Основная плита 2 и подвижная установочная плита 3 выполнены в виде плитообразных элементов. Однако они могут быть также выполнены в виде рамного каркаса. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, верхняя рама 2 выполнена в виде рамного каркаса. Однако верхняя рама 2 может быть выполнена и в виде плитообразного элемента.
В данном примере осуществления подъемный механизм содержит четыре гидравлических цилиндра 7, расположенных рядом с колоннами 4. Подъемный механизм также может быть расположен по центру верхней рамы 2 и соединен с установочной плитой 3.
Выталкивающий механизм 6 расположен на установочной плите 3 и содержит один или более гидравлических цилиндров, посредством которых может приводиться в движение выталкивающая плита и расположенные на ней выталкивающие пальцы для выталкивания изготовленной литой детали из кокиля.
Каждый из двух блоков 30 питания с питающими линиями и т.п. расположен сбоку от задней колонны 5. На фиг. 3 показаны только соответствующие группы линий блоков 30 питания. Блоки 30 питания содержат множество электрических и гидравлических линий, которые не показаны на фиг. 3, для упрощения иллюстрации устройства. Если смотреть спереди, блоки 30 питания не выступают или выступают незначительно за ширину передней части пресса, определенную передними колоннами 4. Питающие линии представляют собой, прежде всего, гидравлические и электрические линии, при помощи которых возможно управление отдельными компонентами литейной машины 15. Кроме того, питающие линии также могут содержать линии подачи охлаждающих сред для охлаждения кокиля.
На основной плите 1 предусмотрены направляющие 26, проходящие от переднего края основной плиты 1 до заднего края основной плиты 1. Направляющие 26 также могут быть удлинены вперед за передний край. Направляющие 26 предназначены для направления тележки 8, посредством которой кокили могут быть введены или выведены из пресса.
На подвижной установочной плите 3 при помощи поворотного соединения 11 может быть закреплена поворотная плита 10. Указанная поворотная плита 10 предназначена для удержания верхней полуформы кокиля, которая при помощи соответствующих крепежных механизмов может быть прикреплена к поворотной плите. Поворотная плита оснащена гидравлическим поворотным механизмом 12, посредством которого возможно управление поворотным движением поворотной плиты относительно подвижной установочной плиты 3.
Поворотные соединения 11, при помощи которых поворотная плита 10 закреплена на подвижной установочной плите 3, проходят так, что их ось поворота направлена вдоль соединительной линии, соединяющей две передние колонны 4, или расположены так, что их оси поворота проходят рядом и параллельно такой соединительной линии. Благодаря этому поворотная плита 10 с верхней полуформой кокиля может быть повернута от подвижной установочной плиты 3 вниз таким образом, что верхняя полуформа со своей внутренней поверхностью может быть расположена приблизительно в области между передними колоннами. Благодаря этому возможен простой доступ к внутренней области верхней полуформы при ее чистке. Вследствие большого расстояния между передними колоннами 4 в область между двумя колоннами 4 может быть повернута верхняя полуформа соответствующего размера.
Ввод кокиля в литейную машину выполняется по существу известным способом:
Вначале кокиль в литейной машине отсутствует.
После ввода кокиля в литейную машину 15 на кокиль опускается подвижная установочная плита 3, и кокиль прикрепляется к установочной плите. Обе полуформы кокиля сблокированы друг с другом.
Подвижная установочная плита 3 снова немного поднимается, в результате кокиль снимается с тележки 8. Таким образом, тележка 8 свободна и может быть выведена из литейной машины 15 вдоль направляющих 26.
После удаления тележки 8 установочная плита 3 вместе с кокилем опускается до тех пор, пока кокиль не будет лежать на основной плите 1. Основная плита 1 может быть снабжена центрирующими элементами, так что при опускании кокиль автоматически устанавливается в правильном положении. Такие центрирующие элементы выполнены, например, в виде пазовых сухарей. Чтобы осуществить функцию кодирования, указанные центрирующие элементы или, соответственно, пазовые сухари могут быть расположены на различных основных плитах в разных конфигурациях. Таким образом, может быть обеспечено то, что в определенную литейную машину 15 вводится только кокиль, который также предназначен для этого назначения.
Кокиль закрепляется на основной плите и, таким образом, готов для выполнения процессов литья.
При способе литья под низким давлением предусмотрена печь 9, расположенная под основной плитой 1, которая посредством стояка, проходящего через основную плиту 1, подводится к кокилю и снабжает снизу кокиль расплавом (фиг. 1).
При необходимости, например, при работах по очистке, верхняя полуформа кокиля может быть поднята вместе с подвижной установочной плитой 3 и посредством поворотного соединения 11 и поворотной плиты 10 повернута так, чтобы обеспечить легкий доступ к ее внутренней поверхности.
Удаление кокиля из литейной машины происходит в обратном порядке по сравнению с вводом кокиля: сначала кокиль поднимается, затем вводится тележка 8, и кокиль опускается на тележку 8, чтобы затем вывести из литейной машины тележку 8 с кокилем.
Благодаря большему расстоянию между передними колоннами 4 в литейной машине могут использоваться кокили, размер которых больше расстояния между задними колоннами 5. Поэтому литейная машина 15 согласно изобретению является значительно более гибкой в отношении используемых кокилей, чем обычные литейные машины, и в то же время она в такой же степени проста, имеет сравнительно небольшой вес и, тем не менее, обладает стабильной конструкцией.
Вес кокилей часто составляет более 10 т, и кокили могут весить до 40 т.
Кратко изобретение можно изложить следующим образом.
Изобретение относится к прессу для литейной машины и к литейной машине с таким прессом. Пресс содержит основную плиту, верхнюю раму и подвижную установочную плиту, причем на угловых участках плит и угловых участках верхней рамы расположены две передние колонны и две задние колонны, которые проходят через соответствующие сквозные отверстия подвижной установочной плиты и закреплены на основной плите на неподвижной верхней раме. Пресс отличается тем, что передние колонны расположены на большем расстоянии друг от друга, чем задние колонны. Благодаря этому в область между основными плитами и подвижными установочными плитами могут быть введены и снова извлечены более широкие или, соответственно, длинные кокили или кокили, содержащие выступающие наружу ползуны, вплоть до ширины, соответствующей увеличенному расстоянию между передними колоннами. Благодаря этому могут быть лучше использованы давление и спрессовывающие возможности пресса, при этом пресс настолько же или сравнимо прост, стабилен и компактен в отношении конструкции, недорог в производстве и техническом обслуживании, как и обычные прессы с расположенными прямоугольником колоннами.
Ссылочные обозначения
1 основная плита
2 верхняя рама
3 подвижная установочная плита
4 передняя колонна
5 задняя колонна
6 выталкивающий механизм
7 гидравлический цилиндр
8 тележка
9 печь
10 поворотная плита
11 поворотное соединение
12 поворотный механизм
15 литейная машина
26 направляющая
30 блок питания