DE2426076A1

DE2426076A1 - Casting mould for automatic casting machine - pressed by tie rods to supporting block with thrust faces

Info

Publication number: DE2426076A1
Application number: DE19742426076
Authority: DE
Inventors: Thomas Blackledge Stamp
Original assignee: TBS Engineering Ltd
Current assignee: TBS Engineering Ltd
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1974-05-30
Publication date: 1974-12-19
Also published as: AT330968B; ATA447774A

Abstract

The casting mould, for use in automatic casting machines for thin plates (lead grid plates for accumulators), consists of two halves, one stationary and one movable, which are pressed against each other by tie rods between supporting blocks. The tie rods are arranged near the filler spout and act on thrust faces on opposite sides from the tie rods, near the two upper corners, and near the bottom. This prevents thermal distortion and consequent flash formation on the castings. It is a simple way of producing this casting of complicated shape.

Description

Gußform Die Erfindung bezieht sich auf eine Gußform mit einem Formteil, dessen Innenfläche einen Teil der Wandung eines Forn-Hohlraumes bildet und das mit seiner gegenüberliegen<Ien # ussenfläche an einem 5 tützkörper angebracht ist, wobei von der Oberkante der Gußform eine Einfüllöffnung für das fliissige Gußmaterial, vorzugsweise geschmolzenes Metall, ausgeht, die sich in den Form-Hohlraum erstreckt. Casting mold The invention relates to a casting mold with a molded part, whose inner surface forms part of the wall of a Forn cavity and that with its opposite outer surface is attached to a support structure, with a filling opening for the liquid casting material from the upper edge of the casting mold, preferably molten metal, which extends into the mold cavity.

Beim Gießen treten durch das Wärmegefälle in der Gußform Wirmeverzüge auf, die erhebliche Schwierigkeiten verursachen können. Wenn beispielsweise die Abmessungen des Form-Hohlraumes sehr genau eingehalten werden müssen, können die thermischen Verzüge ernste Probleme schaffen, und wenn die Form dazu bestimmt ist, verhältnismäßig dünne plattenartige Gegenstände mit komplizierten Mustern, wie beispielsweise Gitter für Akkumulatorenplatten, herzustellen, erzeugt jeder Wärmeverzug, durch den sich das eine Formteil von (leni anderen entfernt, eine äußerst unerwünschte Gratbildung an dem Gußteil.During casting, thermal distortions occur due to the thermal gradient in the casting mold which can cause considerable difficulties. For example, if the Dimensions of the mold cavity must be adhered to very precisely, the thermal distortions create serious problems, and if the shape is designed to relatively thin plate-like objects with intricate patterns, such as To produce grids for accumulator plates, every heat distortion generates through because one molding moves away from (leni others), an extremely undesirable one Burr formation on the casting.

In der Vergangenheit wurden bereits verschiedene Vorschläge vorliegenden Erfindung, die thermischen Verzüge zu kompensieren, jedoch sind die bestehenden Methoden im allgemeinen außerordentlich aufwendig und kostspielig. Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die thermischen Verzüge bei solchen Gußformen auf einfache und wirtschaftliche Weise zu verringern.Various proposals have been made in the past Invention to compensate for the thermal distortions, however, are the existing ones Methods in general extremely complex and costly. Hence is it is an object of the present invention, the thermal distortions in such To reduce molds in a simple and economical way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Anordnung mindestens eines Zugankers zwischen dem Formteil und den; Stützkörper nahe der Oberkante des Armteiles an der Stelle, an der sich die Einfüllöffnung befindet, und Drucklagerflächen, die zwischen dem Frmteil und dem Stützkörper an mindestens zwei Stellen wirken, die auf gegenüberliegenden Seiten des Zugankers liegen oder um diesen herum verteilt angeordnet sind..According to the invention, this object is achieved by the arrangement at least a tie rod between the molded part and the; Support body near the top of the Arm part at the point where the filling opening is located and thrust bearing surfaces, which act between the molded part and the support body in at least two places, which lie on opposite sides of the tie rod or are distributed around it are arranged ..

Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Zuganker der Mitte der Oberkante des Formteiles benachbart angeordnet, und die Drucklagerflächen.sind nahe den beiden oberen Ecken und an einer oder mehreren Stellen nahe der Unterkante des Formteiles vorgesehen. Ein Zuganker kann auch nahe der Mitte der Oberkante des Formteiles und ein zweiter Zuganker kann nahe dem geometrischen Mittelpunkt des Formteiles vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the tie rod is in the middle of the upper edge of the molded part arranged adjacent, and the Drucklagerflächen.sind close to the two upper corners and at one or more points near the lower edge of the molding intended. A tie rod can also be near the center of the top edge of the molding and a second tie rod can be provided near the geometric center of the molded part be.

Durch die Verteilung der Drucklagerflächen um den oder die Zuganker herum werden Biegespannungen in zwei orthogonalen' Ebenen oder-Richtungen erzeugt, welche den dreidimensionalen Verzug des Formteiles kompensieren, der durch das Temperaturgefälle erzeugt wird, welches entsteht, wenn das heiße geschmolzene Metall oder anderes Material in den Form-Hohlraum durch die nahe der Mitte der Oberkante der Gußform angeordnete Einfüllöffnung eingegossen wird.By distributing the pressure bearing surfaces around the tie rod (s) around bending stresses are generated in two orthogonal 'planes or directions, which compensate for the three-dimensional warpage of the molded part caused by the temperature gradient generated when the hot molten metal or other Material into the mold cavity through near the center of the top edge of the mold arranged filling opening is poured.

Die Zuganker können von Gewindebolzen gebildet sein, die an dem Formteil angebracht sind und deren Muttern sich an dem Stützkörper abstützen, um das Formteil gegen den Stützkorper zu ziehen. Der Stützkörper kann in unmittelbarer Nähte der Zuganker auch mit weiteren,Auflageflächen versehen sein, die als Bezugsflächen dienen, um die in dem Formteil erzeugten Biegespannungen genau bestimmen zu können.The tie rods can be formed by threaded bolts that are attached to the molded part are attached and the nuts are supported on the support body to the molded part to pull against the support body. The support body can be in the immediate seams of the Tie rods can also be provided with additional support surfaces that serve as reference surfaces, in order to be able to precisely determine the bending stresses generated in the molded part.

Die Zuganker und/oder die Drucklagerflächen können einstellbar sein, beispielsweise durch Stellschrauben.The tie rods and / or the thrust bearing surfaces can be adjustable, for example by adjusting screws.

Der Stützkörper muß eine ausreichende Festigkeit haben, um ein wirksames Biegemoment auf den Formteil ausüben zu können, und zu diesem Zweck sollte die Dicke des Stützkörpers senkrecht zur Innenfläche des Formteiles größer sein als die Dicke des Formteiles und ein größeres Trä-gheitsmoment in den Ebenen der durch die Zuganker und Drucklagerflächen erzeugten Biegespannungen haben als das Formteil.The support body must have sufficient strength to be effective To be able to exert bending moment on the molded part, and for this purpose the thickness of the support body perpendicular to the inner surface of the molded part must be greater than the thickness of the molded part and a greater moment of inertia in the planes of the tie rods and thrust bearing surfaces have bending stresses generated than the molded part.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf eine Gußform, bei welcher die Innenfläche des Formteiles im wesentlichen eben und mit gitterförmig angeordneten Nuten versehen ist zwecks Bildung eines Form-Hohlraumes für ein dünnes flaches Gitter, z.B. für eine Akkumulatorenplatte.The invention is particularly applicable to a mold in which the inner surface of the molded part is essentially flat and arranged in a grid-like manner Is grooved to create a mold cavity for a thin flat grid, e.g. for an accumulator plate.

Die Gußform kann zwei erfindungsgemäße Formteile aufweisen sowie Mittel zum Öffnen und Schließen der Form. Jeder Formteil kann innere Kühlkanäle enthalten sowie innere Heizelemente, die den Formteil vor dem Gießen auf die Betriebstemperatur bringt.The casting mold can have two molded parts according to the invention as well as means to open and close the mold. Each molded part can contain internal cooling channels as well as internal heating elements that bring the molded part to operating temperature before casting brings.

Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.Further details and features emerge from the following description in conjunction with the drawings, in which an embodiment of the invention is shown.

Es zeigt: Fig 1 eine schematische Seitenansicht einer Gießmaschine zum Gießen von Bleigittern für Akkumulatorenplatten, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der beiden Formteile der Gußform in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 eine schematische Ansicht des Stützkörpers für den feststehenden Formte'l, Fig. 4 eine detaillierte Darstellung einer praktischen Ausführung des Stützkörpers für den feststehenden Formteil, wiederum in Ansicht, Fig. 5 eine Ansicht des Stützkörpers von Fig.4 von ollen, Fig. 6 eine Ansicht des Stützkörpers für den beweglichen Formteil von hinten, Fig. 7 einen Schnitt durch den Stützkörper von Fig.6, und Fig. 8 eine Draufsicht der Innenfläche eines der Formteile.It shows: FIG. 1 a schematic side view of a casting machine for casting lead grids for accumulator plates, FIG. 2 is a schematic side view of the two mold parts of the casting mold on an enlarged scale, Fig. 3 is a schematic View of the support body for the stationary molded part, FIG. 4 a detailed view Representation of a practical implementation of the support body for the stationary Molded part, again in view, Fig. 5 is a view of the support body 4 von ollen, FIG. 6 a view of the support body for the movable molded part from behind, FIG. 7 shows a section through the support body from FIG. 6, and FIG. 8 shows a Top view of the inner surface of one of the molded parts.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine weist ein Fundament tO auf, auf welchem ein beheizter Behälter 11 für die geschmolzene Bleilegierung aufgesetzt ist sowie eine nicht dargestellte Pumpe zur Abgabe von abgemessenen Mengen an geschmolzenem Metall durch eine Düse 12 in die Gußform 13. Der bewegliche Teil der Gußform wird automatisch durch Stangen 14 bewegt, die durch einen von einer Steuereinheit 15 gesteuerten Mechanisuus 9 betätigt werden. Die heißen gegossenen Metallgitter fallen durch Schwerkraft aus der geöffneten Gußform in einen Kühlbereich 16, von dem aus sie schließlich auf ein Gestell oder einen Förderer 17 abgelegt werden.The machine shown in Fig. 1 has a foundation tO on which a heated container 11 for the molten lead alloy is attached as well a pump, not shown, for dispensing measured quantities of molten material Metal through a nozzle 12 into the mold 13. The movable part of the mold is automatically moved by rods 14 which are controlled by a control unit 15 controlled Mechanisuus 9 are operated. The hot cast metal grids fall by gravity from the open mold into a cooling area 16, from which they are finally deposited on a rack or a conveyor 17.

Fig. 2 zeigt schematisch die beiden Formteile 20,21 der Gußform 13 in ihrer geschlossenen Stellung. Jeder dieser Teile ist im Aufriß im wesentlichen rechteckig und weist eine ebene Innenfläche auf, die mit der Innenfläche des anderen Teiles zusamimenwirkt, um den Form-Hohlraum zu bilden, der im Ausführungsbeispiel, wie Fig.8 zeigt, aus gitterförmig angeordneten flachen Nuten 7 besteht. Die Einfüllöffnung 22 ist in der Mitte der Oberkante der Gußform vorgesehen.2 schematically shows the two mold parts 20, 21 of the casting mold 13 in their closed position. Each of these parts are essentially in elevation rectangular and has a flat inner surface that coincides with the inner surface of the other Part cooperates to form the mold cavity, which in the embodiment, As FIG. 8 shows, consists of flat grooves 7 arranged in a grid shape. The filling opening 22 is provided in the middle of the top of the mold.

Der feststehende Formteil 20 ist starr an einem StützkHrper 24 befestigt, der an seiner Unterkante einen vorstehenden Absatz 25 aufweist, welcher dazu bestimmt ist, das Hauptgewicht des Formteiles aufzunehmen. Der Formteil 20 ist an diesem Stützkörper als mittels vier Zuganker befestigt, die von Gewindebolzen gehildet werden und von denen zwei Zuganker 26 der Mitte der Oberkante des Formteiles benachbart angeordnet sind, während die beiden anderen Zuganker 27 unterhalb dieser Stelle und näher am geometrischen Mittelpunkt des Formteiles angebracht sind. Der Stützkörper 24 hat zwei senkrechte Drucklagerflächen 28,29, die mit dem Stützkörper einstückig sein oder von Metallstreifen gebildet werden können und die nahe den gegenüberliegenden senkrechten Kanten des Stützkörpers angebracht sind, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Diese beiden Stteifen 28,2» bilden Drucklagerflächen für alle vier Ecken des Formteiles 20. Zusätzlich ist eine weitere Drucklagerfläche 30 nahe der Mitte der Unterkante vorgesehen. Weiterhin hat der Stützkörper 24 nahe der vier Zuganker 26,27 eine Stützfläche 31, die als bezugs fläche dient, an welche dieser mittlere Bereich des Formteiles durch die Zuganker herangezogen wird.The fixed molded part 20 is rigidly attached to a support body 24, which has a protruding paragraph 25 on its lower edge, which is intended is to take up the main weight of the molded part. The molded part 20 is on this Support body as fastened by means of four tie rods formed by threaded bolts become and from which two tie rods 26 in the middle of the upper edge of the Molded part are arranged adjacent, while the other two tie rods 27 below this point and closer to the geometric center of the molded part. The support body 24 has two vertical thrust bearing surfaces 28,29, which are connected to the support body can be in one piece or can be formed from metal strips and close to the opposite vertical edges of the support body are attached, as from Fig. 3 is evident. These two stiffeners 28.2 »form pressure bearing surfaces for everyone four corners of the molded part 20. In addition, another pressure bearing surface 30 is close the middle of the lower edge. Furthermore, the support body 24 has close to the four Tie rods 26,27 a support surface 31 which serves as a reference surface to which this middle area of the molded part is used by the tie rod.

Es ist ersichtlich, daß durch Festziehen der Zuganker 26 und 27 eine dreidimensionale Biegespannung von dem Stützkörper 24 auf das Formteil 20 ausgeübt werden kann. In manchen Fällen liegt die flezugsflMcho 31 in einer Ebene mit den Lagerflächen 28,29 und 30, jedoch kann in anderen Fällen diese Bezugsflächs 31 auch aus der Ebene der Lageflächen 28,29,30 heraus verlegt werden, und zwar in einer Richtung weg von der Mittellinie der Gußform relativ zu den Lagerflächen, um eine absichtliche anfängliche konkave Durchbiegun'g des Formteiles 20 zu erzeugen, bevor es der thermischen Belastung ausgesetzt ist, die bestrebt ist, eine konvexe Durchbiegung zu erzeugen. It can be seen that by tightening the tie rods 26 and 27 a three-dimensional bending stress exerted by the support body 24 on the molded part 20 can be. In some cases the flezugflMcho 31 lies in the same plane as the Storage areas 28, 29 and 30, but this reference area 31 can also be used in other cases are laid out of the plane of the layer surfaces 28,29,30, namely in one Direction away from the center line of the mold relative to the bearing surfaces to a to produce intentional initial concave deflection of the molded part 20 before it is exposed to the thermal load that tends to produce a convex deflection to create.

Der bewegliche Formteil 21 ist an einem Stützkörper 32 (Fig.7) befestigt, und zur Führung des Formteiles 21 sind zwei starre feste Stifte 33 (Fig.2 und 8) an dem feststehenden Formteil. The movable molded part 21 is attached to a support body 32 (Figure 7), and to guide the molded part 21 are two rigid fixed pins 33 (Fig. 2 and 8) on the fixed molding.

20 befestigt, die sich durch entsprechende Öffnungen in dem beweglichen Formteil 21 erstrecken. Alternativ kann die Führung des beweglichen Formteiles 21 mittels Führungsatangen erfolgen, die am Stützkörper 24 für den festen Formteil 21 angebracht sind und sich durch Führungsbuchsen erstrecken, die am Stützkörper 32 des beweglichen Formteiles 21 angebracht sind. 20 attached, which is through corresponding openings in the movable Form part 21 extend. Alternatively, the guide of the movable molded part 21 by means of guided tours done on the support body 24 for the Fixed molded part 21 are attached and extend through guide bushes, the are attached to the support body 32 of the movable molded part 21.

In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 und 5 hat der Stützkörper 24 die Form eines relativ dicken Rahmens mit großen Öffnungen 36 und 37 und einen zentralen vertikalen inneren Steg oder Flansch 35. Die Dicke B (Fig.5) des Stützkörpers 24 ist erheblich größer als die entsprechende Dicke des Formteiles 20, und trotz der großen Öffnungen 36 und 37 ist das Trägheitsmoment, d.h. die Steifigkeit des Stü'tzkörpers 24 in den Biegeebenen erheblich größer als dasjenige des Formteiles 20. Obgleich es unverieidlich ist, daß sich der Stützkörper unter den angewandten. Kräften selbst leicht verformt, bildet der Unterschied in den Trägheitsmomenten ein wirksames Mittel, um den thermischen Verzügen des Formteiles entgegenzuwirken.In the embodiment of FIGS. 4 and 5, the support body 24 has the shape of a relatively thick frame with large openings 36 and 37 and a central one vertical inner web or flange 35. The thickness B (Fig.5) of the support body 24 is significantly greater than the corresponding thickness of the molded part 20, and despite the large openings 36 and 37 is the moment of inertia, i.e. the rigidity of the support body 24 in the bending planes is considerably larger than that of the molded part 20. Although it is inevitable that the support body is under the applied. Forces themselves slightly deformed, the difference in moments of inertia is an effective means of to counteract the thermal distortion of the molded part.

Anstelle der einzigen Bezugsfläche 31 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind bei der Ausführung gemäß Fig.4 und 3 zwei separate Flächen 38,39 vorgesehen, und zwar eine nahe den oberen Zugankern 26 und die andere nahe den mittleren Zugankern 27. Anstelle per kontinuierlichen senkrechten Kantenflächen 28,29 bei der Ausführung von Fig. 3 sieht die Ausftihrung geuäß Fig. -4 und 3 vier separate Drucklagerflächen 40, eine an Jeder Ecke, und eine Lagerfläche 42 in der Mitte der Unterkante vor, wobei die beiden unteren Drucklagerflä-Ecken 40 mit vorstehenden Stufen 41 versehen sind, welche de Absatz 25 von Fig. 2 und 3 entsprochen.Instead of the single reference surface 31 in the exemplary embodiment according to FIG 3, two separate surfaces 38, 39 are provided in the embodiment according to FIGS. 4 and 3, namely one near the upper tie rods 26 and the other near the middle tie rods 27. Instead of continuous vertical edge surfaces 28,29 in the execution From Fig. 3, the embodiment geuäß Fig. -4 and 3 sees four separate thrust bearing surfaces 40, one at each corner, and a storage area 42 in the middle of the bottom edge in front, the two lower pressure bearing surface corners 40 being provided with protruding steps 41 are, which de paragraph 25 of Figs. 2 and 3 corresponded.

Der Stützkörper 32 filr den beweglichen Formteil 21 ist in Fig. 6 und 7 dargestellt. Er besteht ebenfalls aus einem hohlen Rahmen 30 mit einem inneren zentralen senkrechten Steg 31, Bezugsflächen 52,53 entsprechend den Bezugsflächen 38,39 in Fig. 4, vier Drucklagerflächen 54 an den Ecken entsprechend den Drucklagerflächen 40 in Fig. 4, und eine Drucklagerfläche 55 in der Mitte der Unterkante entspreehend der Fläche 42 in Fig. 4. Diese Flächen 54,55 sind also im Halbkreis um die Zuganker 56,57 angeordnet. Wenn die Zuganker 56,57 angezogen werden, um den Formteil 21 gegen die Drucklagerflächen 54,55 zu ziehen, wird eine leicht konkave, dreidimensionale schüsselförmige Durchbiegung des Formteiles 21 erzeugt, und wenn die Form erhitzt wird, werden die thermischen Vorzüge ausgeglichen, sodaß die Innenflächen der Formteile weitgehend eben bleiben.The support body 32 for the movable molded part 21 is shown in FIG. 6 and 7 shown. It also consists of a hollow frame 30 with an inner one central vertical web 31, reference surfaces 52, 53 corresponding to the reference surfaces 38.39 in Fig. 4, four pressure bearing surfaces 54 at the corners corresponding to the pressure bearing surfaces 40 in Fig. 4, and a thrust bearing surface 55 in the middle of the lower edge accordingly of surface 42 in FIG. 4. These surfaces 54, 55 are therefore in a semicircle around the tie rods 56.57 arranged. When the tie rods 56,57 are tightened to the molded part 21 against To pull the thrust bearing surfaces 54,55 becomes a slightly concave, three-dimensional one bowl-shaped deflection of the molded part 21 is generated, and when the mold is heated the thermal benefits are balanced, so that the inner surfaces of the molded parts remain largely level.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims

Claims 1. Casting mold with a molded part, the inner surface of which forms part of the wall of a mold cavity and that with its opposite Outer surface is attached to a support body, at the top of the mold a filling opening is provided for the hot liquid casting material, g e k e n n z e i c h n e t by at least one tie rod (26.27 or 56.57) between the molded part (20 or 21) and the support body (24 or 32) near the upper edge of the Molded part at the point where the filling opening (22) is located, and pressure bearing surfaces (28, 29,30 or 40,42), which between the molded part and the support body at at least two places act which are on opposite sides of the tie rod or are arranged around this distributed.

2. Casting mold according to claim 1, characterized in that the or the Tie rod is arranged adjacent to the center of the upper edge of the molded part or are.

3. Casting mold according to claim 1 or 2, characterized in that the Pressure bearing surfaces (40) on the two upper corners of the molded part and on one or several points (42) are arranged near the lower edge of the molded part.

4. Casting mold according to one of claims 1 to 3, characterized by a tie rod (26) near the center of the upper edge of the molding and a second Tie rod (27) near the geometric center of the molded part.

5. Casting mold according to one of the preceding claims, characterized in that that the tie rods and / or the thrust bearing surfaces are adjustable.

6. Casting mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least some of the thrust bearing surfaces are immutable and serve as reference surfaces.

7. Casting mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one reference surface (31) close to the tie rod is provided between the support body and the molded part, and that this reference surface opposite the plane in which the thrust bearing surfaces (28,29,30) are set back is.

8. Casting mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that the support body is perpendicular to the inner surface of the molded part has a greater thickness than this.

9. Casting mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that the support body is in the planes of the tie rods bending stresses generated and thrust bearing surfaces has a larger moment of inertia than the molding.

10. Casting mold according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner surface of the molded part is substantially flat and is provided with grooves (7) arranged in a grid shape to form a mold cavity for a thin, flat grid, e.g. for an accumulator plate.

11. Casting mold with two molded parts according to one or more of the preceding Claims and means for opening and closing the two molded parts.

L e r s e i t e