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Pressgussmaschine zum Verarbeiten von leicht oxydierendem Metall.
Bei der Verarbeitung von leicht oxydierenden Metallen, z. B. Magnesium und dessen Legierungen, auf Pressgussmaschinen mit ausserhalb des Sehmelztiegels angeordneter, sogenannter"kalter"Druck- kammer ergeben sich die Nachteile, dass das in üblicher Weise mittels eines Handschöpflöffels aus dem Schmelztiegel entnommene Metall auf dem Wege zur Druckkammer leicht oxydieren kann und dass die auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls befindliche Schutzdecke im Schmelztiegel vor dem Eintauchen des Handschöpflöffels teilweise beseitigt werden muss, wodurch das im Sehmelztiegel befindliche Metall gleichfalls der Oxydation ausgesetzt wird.
Weitere Nachteile bestehen in der Gefahr, dass mit dem Handschöpflöffel schädliche Bestandteile der Schutzdecke mit dem Metall in die Druckkammer gelangen und dass das Metall oder die am Schöpflöffel haftenden Metallreste während der Arbeit in Brand geraten können. Alles dies hat zur Folge, dass die Qualität des Metalls und der aus diesem hergestellten Gussstücke durch die Vermengung mit Oxyden und Nitriten verschlechtert wird.
Auch treten hiebei störende Unterbrechungen der Arbeit auf, ferner entstehen durch die fortgesetzte Oxydation erhebliche Metallverluste. In Brand geratenes Magnesium gefährdet unter Umständen ausserdem die Gesundheit und das Leben der Arbeiter.
Zur Verarbeitung von Magnesium in Spritzgussmaschinen mit im Schmelztiegel eingehängter Druckkammer sind bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei welchen die Druckkammer allseitig von dem schmelzflüssigen Magnesium umgeben ist. Das geschmolzene Magnesium wird dabei innerhalb der Schmelze in die an einer Stelle geöffnete, aber verschliessbare Druckkammer eingelassen und sodann mittels eines geeigneten Druckmittels aus der Druckkammer in die ausserhalb des Schmelztiegels angeordnete Giessform gepresst, wobei eine Berührung der Schmelze mit Luft, abgesehen von den unvermeidlichen Durchtrittsstellen der Metalleinlass-und Absperrorgane, vermieden werden kann.
Bei Pressgiessmaschinen dagegen, bei welchen die Druckkammer ausserhalb des Metallbades liegen muss, konnte die Möglichkeit eines Luftzutrittes bei den bisher bekannten Bauarten mit Hilfe der gebrauch- lichen Mittel nicht vermieden werden.
Es sind auch bereits Vorrichtungen bekannt, bei welchen der Druckzylinder mit einem Steigrohr verbunden ist und mittels eines Schwimmers gefüllt wird, durch dessen Senken der Metallspiegel jeweils so weit gehoben wird, dass das flüssige Metall durch eine im Druckzylinder seitlich angebrachte Öffnung in diesen einfliesst und im Anschlusse daran unter dem Druck eines Kolbens durch das geschlossene Steigrohr nach der Form gepresst werden kann. Da der Schwimmer sowohl gegenüber dem Schmelztiegel als auch gegenüber dem Druckzylinder beweglich sein muss, ist ein vollständig dichter Abschluss des Schmelztiegels gegen den Zutritt von Luft nicht möglich. Ferner steht die Einfüllöffnung des Zylinders nach jeder Füllung in Verbindung mit der Atmosphäre.
Diese Vorrichtung ist daher für leicht oxydierende Metalle, wie Magnesium und dessen Legierungen, kaum brauchbar.
Die Erfindung betrifft Pressgussmaschinen zum Verarbeiten von leicht oxydierbarem Metall, z. B. Magnesium, mit ausserhalb des Schmelztiegels liegender, also kalter Druckkammer, bei welchen diese Nachteile vermieden sind und zugleich den oben geschilderten Schwierigkeiten bei der Ver- arbeitung von leicht oxydierenden Metallen in vollem Umfange Rechnung getragen wird.
Erfindungsgemäss erfolgt die Förderung der zu verpressenden Metallmenge aus dem gegen Luftzutritt vollständig
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abgeschlossenen Schmelztiegel in die kalte Druckkammer durch ein die Aussenluft fernhaltendes, in sich geschlossenes Kanal-und Kolbensystem. Die zu verpressende Giessmetallmenge wird im Schmelztiegel abgemessen und mittels eines Kolbens über den Metallspiegel gehoben, u. zw. so weit, bis das Giessmetall in die Beschickungsrinne läuft. Hat die in die Beschickungsrinne verdrängte Metallmenge ein vorgeschriebenes Mass erreicht, so hört die Bewegung des Messkolbens auf und der in der Besehiekungsrinne gleitende Beschickungskolben schiebt das vor ihm lagernde Metall in die an die Beschickungsrinne anschliessende Druckkammer.
Statt eine besondere, zwischen der Druck-und der Füllkammer eingeschaltete Beschickungskammer vorzusehen, kann man auch die Druckkammer unmittelbar über dem Schmelztiegel lagern und mit der in das Giessmetall eintauchenden Füllkammer verbinden. Der Besehickungskolben dient in diesem Falle zugleich als Druckkolben.
Ferner kann man auch zwei oder mehr gegenläufig bewegte Druckkolben anordnen, durch welche das in die Druckkammer eingeschlossene Giessmetall gleichzeitig gegen den Angusskanal gepresst und aus diesem in die Form gedrückt wird.
Sowohl der Mess-wie auch der Beschickungskolben und Presskolben werden ausserhalb des Schmelztiegels betätigt, zweckmässig mit kraftschlüssigen hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Kolben. Auch mit andern mechanischen Mitteln können die Kolben angetrieben werden. Da diese Kolben zu ganz bestimmten Zeitpunkten ihre Arbeit verrichten müssen, geschieht ihre Steuerung zweckmässig in Verbindung mit der Gesamtsteuerung der Pressgutmaschine. Bei handbetätigten Maschinen kann aber auch die Betätigung der Mess- und Beschickungskolben ebenfalls von Hand erfolgen.
Der den Messkolben umschliessende Zylinder besitzt eine seitliche Öffnung, durch die das flüssige Metall in den Zylinder einströmen kann, wenn der Messkolben so weit nach unten gezogen wird, dass die Öffnung freigelegt ist. Während der Messzylinder mit seinem unteren Teil stets in das flüssige Metall eintaucht, liegt die Druckkammer und die mit ihr verbundene Beschiekungsrinne entsprechend dem Charakter der Pressgiessmaschine mit aussen liegender Druckkammer stets ausserhalb der Schmelze.
Zweckmässig werden der Zylinder und die Beschickungsrinne mit einem, den Schmelztiegel ver- schliessenden Oberteil verbunden ; dabei können sie aus einem oder aus mehreren Stücken bestehen.
Der auf diese Weise gebildete Innenraum über dem Metallspiegel kann mit indifferenten Gasen oder Dämpfen gefüllt oder auch durch teilweises Absaugen der Luft luftverdünnt und somit sauerund stiekstoffarm gemacht werden. Zweckmässig wird der Tiegel mit einem, den Oberteil umgebenden Rand versehen unter Belassung eines Zwischenraumes, der zur Füllung mit gasebildenden Stoffen, z. B. Carnallit, dient. Bei Vorhandensein eines luftverdünnten Raumes im Tiegelinnern reisst die durch den Carnallitvorrat und die Verbindungsflächen eindringende Aussenluft Carnallitdämpfe mit in das Tiegelinnere, wodurch die hier vorhandene, verdünnte Luft sich mit den Dämpfen anreichert und infolgedessen die Oxydation des Metalls verhindert.
Da die Dampfabgabe des Carnallits oder ähnlicher Stoffe nicht anhaltend ist, muss die Füllung zeitweise erneuert werden. Zu diesem Zweck werden besondere, das Carnallit enthaltende, dicht passende Einsatzbehälter in den Raum zwischen Tiegelrand und Oberteil eingesetzt.
Nach erfolgter Füllung der Druckkammer mit Metall überdeckt der zum Pressen herabeilende Presskolben zuerst die Mündungsöffnung der Beschickungsrinne, um darauffolgend in bekannter Weise den Pressvorgang auszuführen.
Ein weiteres Merkmal dieser Maschinen ist eine Schutzhülse, die den Presskolben umgibt, und den Raum zwischen der Druckkammer und dem Presskolben stets gegen die Aussenluft abgeschlossen hält, ausgenommen in der Zeit, während welcher der Anguss-oder Pressrest aus der Druckkammer ausgestossen wird. Die Verschiebung kann durch Hand oder gesteuerten oder ungesteuerten kraft- sehlüssigen Zylinder unter Verwendung von Druckwasser oder Druckluft erfolgen. Der gegen die Aussenluft abgeschlossene Innenraum der Schutzhülse kann mit dem Innenraum des Schmelztiegels durch ein Röhrensystem in Verbindung stehen, so dass auch der Innenraum der Schutzhülse luftverdünnt und mit sauer-und stickstoffarmem Gas gefüllt ist.
Kennzeichnend für den Gegenstand der Erfindung ist ferner die Beherrschung der Betriebstemperaturen des Giessmetalls, der Druckkammer und der Form. Bei der üblichen Arbeit mit dem Handschöpflöffel sind diese Temperaturen unter Umständen grossen Schwankungen unterworfen, weil sie vom Arbeitstempo abhängen, das der Bedienungsmann beeinflussen kann. Bei den Maschinen nach der Erfindung dagegen werden die Betriebstemperaturen durch das vollständig gleichmässige Arbeitstempo vollkommen beherrscht und dadurch Leistung und Wirtschaftlichkeit der Maschine entsprechend erhöht.
Die Vorrichtungen nach der Erfindung können selbstverständlich nicht nur für die Verarbeitung von Magnesium und von dessen Legierungen verwendet werden, sondern es können in ihnen auch andere Metalle, z. B. Aluminium-und Zink-Legierungen u. dgl., verarbeitet werden.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Pressgussmaschinen gemäss der
Erfindung in schematischer Form dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch Sehmelztiegel, Beschik- kungseinrichtung, Druckkammer und Presskolben einer Maschine mit seitlich des Schmelztiegels angeordneter Druckkammer, Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. l, Fig 3 in grösserem
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Massstabe ein Querschnitt durch die Hubbegrenzungsvorrichtung für den Messkolben, Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine Pressgussmaschine mit unmittelbar über dem Sehmelztiegel liegender Druckkammer, Fig. 5 eine Seitenansicht des Teiles 55 in Fig. 4, Fig. 6-10 sind schematische Darstellungen verschiedener Stellungen der Kolben der Maschine.
Fig. 11-16 sind analoge Darstellungen der Kolbenstellungen bei einer Maschine mit zwei gegeneinander bewegten Presskolben, Fig. 17 zeigt in grösserem Massstabe die Lage des Pressrestes zum Anguss bei Verwendung einer den Fig. 11-16 entsprechenden Maschine.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-3 ist in den in bekannter Form ausgebildeten Schmelzofen 1 der eiserne Schmelztiegel 2 herausnehmbar eingesetzt. In dem Sehmelztiegel. 2 ragt der Messzylinder 3 so weit hinein, dass die Einlassöffnung 4 unter den Metallspiegel 5 zu liegen kommt. Der
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gehalten. Die Einlassöffnung 4 liegt zweckmässig etwa in der Mitte der Schmelze, wo bekanntlich das Metall am reinsten ist. Der Messzylinder 3 bildet mit der Beschickungsrinne 6 vorzugsweise ein Stück ; die Teile können aber auch aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein. Messzylinder und Beschikkungsrinne sind von einer die Tiegelöffnung abschliessenden Haube 7 überdeckt. Durch die Haube 7 ist der Aussenluft der Zutritt zum Giessmetall verwehrt.
Die Heizgase, die den Schmelztiegel umspülen, werden über die Haube 7 hinweggeführt, um eine möglichst gleichmässige Erwärmung sowohl des Tiegelinhaltes als auch der über dem Metallspiegel liegenden Bauteile zu erreichen. Der Schmelzofen 1 ist in bekannter Weise mit einem Ober, teil 8 abgedeckt, dem die Aufgabe zufällt, die Heizgase in der gewünschten Richtung zu führen und die Wärmestrahlung nach aussen herabzusetzen.
In dem Messzylinder 3 gleitet ein Kolben 9, der durch Stangen 10 und 11 mit dem Antriebsorgan, z. B. dem Zylinder 12, unter Zwischenschaltung der Lasche M in Verbindung steht. Die nach oben verlängerten Teile der Stangen 10 und 11 sind als Anschlagsäule 14, 15 ausgebildet. Mittels der Muttern 16 kann der Hub des Kolbens 17 im Zylinder 12 entsprechend der zu verpressenden Metallmenge begrenzt werden. In der Beschickungsrinne 6, die zweckmässig rechteckigen Querschnitt (s. Fig. 2) hat, befindet sieh der Besehickungskolben 18. Er wird in Richtung seiner Achse von einem Zylinder 19 über den Hebel 20 angetrieben. Dem Besehickungskolben fällt die Aufgabe zu, das von dem Messkolben in die Beschickungsrinne geschobene Giessmetall vor sich her in die Druckkammer 21 zu drücken.
Der aus dem Schmelztiegel herausragende Teil der Beschicknngsrinne 6 bildet ein Mundstück 22 und ist in entsprechende Aussparungen in der Druckkammer 21 dicht eingepasst. Der Sehmelztiegel 2 ist mit einer Randleiste 23 versehen, die mit der Absehlusshaube 7 einen Hohlraum bildet. In diesem Hohlraum 24 sind eiserne Einsätze 25, die Carnallit 26 oder einen andern gasbildenden Stoff enthalten, untergebracht. Dem Carnallit entweichen bei seiner Erhitzung Dämpfe, die infolge des im Tiegelinneren 27 herrschenden, durch eine Vakuumpumpe hervorgerufenen Unterdruckes zwischen den Trennfugen in das Tiegelinnere gelangen und das Giessmetall vor der Oxydation bewahren.
Die Aussenluft kann in ihrer natürliehen Zusammensetzung nicht auf die Metalloberfläche treffen, weil die Eintrittsmögliehkeiten sehr begrenzt sind und etwa durch die Trennfuge zwischen den Teilen 7 und 23 eintretende Luft zuerst den abziehenden Heizgasstrom im Raum 28 durchqueren und anschliessend den Carnallitraum 24 durchströmen müsste, um dann endlich in das Tiegelinnere 27 zu gelangen. In den Raum 27 können aber auch von aussen her mit geringem Überdruck indifferente Gase oder Dämpfe geleitet werden.
Um den Presskolben 29 der Pressgussmaschine 30 ist eine axial verschiebbare Schutzhülse 31 angebracht. Mit dem Arm 32 ist diese Schutzhülse an den Zylinder 33 angeschlossen. Sie hat die Aufgabe, nach dem Ausstossen des Pressrestes aus der Druckkammer 21 diese und die Besehickungsrinne 6 sofort wieder gegen die Aussenluft abzuschliessen, indem sie sieh so weit abwärts bewegt, dass sie auf die Druckkammer aufstösst. Die derart verschlossene Druckkammer kann luftverdünnt gemacht und mit indifferenten Gasen gefüllt werden. Sie kann auch mit dem Innenraum 27 durch ein Rohrsystem in Verbindung gebracht werden. Durch diese Massnahmen soll der Angriff der Luft auf das Giessmetall ferngehalten und eine schädliche Oxydation vermieden werden.
Die Arbeitsweise der Einrichtung in Verbindung mit einer senkrecht-, waagrecht-oder schräg- liegenden Druckkammer ist folgende :
Die in die Pressgussmaschine eingespannte Form, deren Unterteil 34 in Fig. 1 ersichtlich ist, ist geschlossen und in giessfertige Stellung gebracht. Die Schutzhülse 31 ist durch den Zylinder 33 so weit abwärts bewegt, dass sie auf der Druekkammer 21 luftdicht aufsitzt. Der Innenraum ist luftverdünnt gemacht und mit indifferentem Gas gefüllt, das auch in die Beschickungsrinne 6 einströmt. Der Messzylinder 3 ist mit Metall gefüllt. Der Kolben 9 wird mittels des Zylinders 12 hochgehoben, bis die Anschlagmuttern 16 am festen Anschlag 37 als Hubbegrenzung für den Kolben 17 anliegen.
Der Kolben 9 überdeckt bei seinem Hochgange zunächst die Öffnung 4 und schiebt dann bei seiner Weiterbewegung das vor ihm lagernde Metall in die Beschiekungsrinne 6. Die vor dem Kolben 9 liegende Metallmenge kann durch die Veränderung und genaue Einstellung der Muttern 16 immer so bemessen werden, als sie zur Bildung des Pressgussstüekes mit dem dazugehörigen Anguss und Pressrest notwendig ist. Sofort nach Beendigung der Bewegung des Messkolbens 9 schiebt der Beschickungskolben 18 das vor ihm lagernde Metall in die Druckkammer 21. Nun folgt das Pressen des Metalls durch Herabeilen
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des Kolbens 29 in bekannter Weise. Während dieses Vorganges geht der Messkolben 9 wieder in seine Tieflage und gibt die Einlassöffnung 4 frei, so dass der Messzylinder 3 sich wieder füllt.
Auch der Beschickungskolben 18 geht sofort nach Beendigung des Pressvorganges wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Während des Pressens hält er die Mündung 22 verschlossen, so dass während des Pressens kein Metall in die Beschickungsrinne 6 zurücktreten kann. Mit dem Zurückziehen des Presskolbens 29 geht die Schutzhülse 31 nach oben und gibt die Druckkammeröffnung 35 frei, so dass der Pressrest in bekannter Weise aus der Druckkammer 21 ausgestossen werden kann. Die Schutzhülse 31 eilt dann sofort wieder abwärts in Betriebsstellung. Nach Beendigung der bekannten Arbeiten mit der Form wird diese wieder in Giessstellung gebracht und der ganze Vorgang wiederholt sich in der geschilderten Weise.
Bei der Vorrichtung nach den Fig. 4-10 ist auf die besondere zwischen der Druck-und der Füllkammer eingeschaltete Beschickungskammer verzichtet und die Druckkammer unmittelbar über dem Schmelztiegel gelagert und mit der in das Giessmetall eintauchenden Füllkammer verbunden.
Dabei ist ferner gegenüber dem Presskolben ein Gegenkolben angeordnet, der während des Pressens den Druckkammerboden bildet und nach dem Pressvorgang so weit aus der Druckkammer herausgezogen wird, dass der nachfolgende Presskolben den Pressrest am Anguss abschert und bei fortschreitender Bewegung in der gleichen Richtung aus der Druckkammer ausstösst. Durch den Fortfall einer besonderen Beschickungsrinne sind gegenüber der Ausführung nach den Fig. 1-3 die Bau-und Betriebskosten verringert und eine Beschleunigung des Arbeitsvorganges erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Druckkammer immer verschlossen bleibt. Sie wird auch während des Ausstossens des Pressrestes gegen das Eindringen von Aussenluft gesichert, indem der Presskolben so lange in seiner äussersten Stellung stehen bleibt, bis der Pressrest durch einen Abstreifhebel beseitigt ist.
Die Druckkammer besteht aus zwei stumpf aufeinanderstossenden, gehärteten Büchsen, in deren Trennfuge der Angusskanal eingearbeitet ist. Zweckmässig werden diese Büchsen in ein gemeinsames Gehäuse eingepresst, das mit einem Kühlmantel zur Regelung der Temperatur der Druckkammer, z. B. mittels umlaufender Luft oder Flüssigkeit, umgeben ist.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :
Der Ofen 1 mit dem Schmelztiegel 2 ist in Betriebsstellung, das Giessmetall 40 ist geschmolzen und hat die zum Verarbeiten richtige Temperatur. Die Form 41 ist geschlossen und steht unter dem
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Druck, welcher auf den Presskolben 45 wirkt und durch den Zylinder 49 hervorgerufen wird. Der Füllkolben 47 bewegt sich unter dem Einflusse des Zylinders 50 rasch nach oben, so dass das auf ihm ruhende Giessmetall in die Druckkammer 51 geschoben wird. Die Kolben 45, 46 und 47 befinden sich dann in der Stellung nach Fig. 7. Ohne Verzögerung bewegt sich darauf der Presskolben 45 schnell in Richtung zum Angusskanal 52, durch welchen hindurch das in der Druckkammer 51 befindliche Giessmetall in die Form 41 bis zu deren völliger Ausfüllung gepresst wird (Fig. 8).
Daraufhin eilt der Gegenkolben 46 in seine Aussenstellung (Fig. 9). Der Presskolben 45 setzt seine Bewegung gegen den Angusskanal 52 fort, schert dabei zunächst den Pressrest 53 vom Anguss ab und kommt erst zum Stillstand, wenn er die Stellung nach Fig. 9 erreicht hat. Der Pressrest 53 hat inzwischen die Druckkammer 51 verlassen und wird durch den Abstreifer 54, der über die Kolbenstange 55 unter der Wirkung des Zylinders 56 steht, vom Presskolben 45 abgestreift. Sofort nach der Rücksehwenkung des Abstreifers 54 setzt der Gegenkolben 46 auf den Presskolben 45 ohne Zwischenraum auf ; beide Kolben wandern dann gemeinsam in Richtung gegen die Füllkammer 44, wobei der Kolben 45 den Angusskanal 52 überdeckt. Der Gegenkolben 46 bleibt dann vor dem Angusskanal 52 stehen.
Bevor der Presskolben 45 durch Fortsetzung seiner Rückwärtsbewegung den Angusskanal freilegt, muss die Form 41, nachdem das fertige Gussstück samt Anguss aus ihr entfernt worden ist, wieder geschlossen sein, damit keine Aussenluft durch den Angusskanal in die Druckkammer 51 eindringen kann. Ist das geschehen, so wandert der Presskolben weiter rückwärts. Gleichzeitig bewegt sich der Füllkolben 47 in seine untere Endlage (Fig. 10). Die Freilegung der Einlauföffnung 43 durch den Füllkolben 47 muss aber erfolgen, bevor der Presskolben 45 die Einmündung der Füllkammer 44 in die Druckkammer 51 freigibt, damit das einströmende Giessmetall durch das in der Füllkammer herrschende Vakuum eine Geschwindigkeitserhöhung erfährt.
Nachdem der Presskolben 45 seine äusserste Stellung nach Fig. 6 wieder erreicht hat, beginnt ein neuer Arbeitsvorgang in der gleichen Weise.
Die Druckkammer 51 ist doppelwandig ausgeführt, wodurch ein Hohlraum 57 gebildet ist, durch welchen ein Kühlmittel kreisen kann. Dadurch wird es möglich, dem in die Druckkammer einströmenden Giessmetall möglichst rasch so viel Wärme zu entziehen, dass es vom flüssigen in einen breiartigen Zustand überführt wird.
Sämtliche Kolben 45,46 und 47 bzw. die zugehörigen Kraftzylinder 48, 49 und 50 und der Kraftzylinder 56 des Abstreifers 54 werden durch eine gemeinsame Steuerung 58 in vorgeschriebenem Zeitmasse bedient.
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Wie Versuche des Erfinders gezeigt haben, wird eine noch bessere und schnellere Wirkung des
Pressens erreicht, wenn das zu verpressende, in die Druckkammer eingeschlossene Giessmetall von zwei oder mehr gegeneinander bewegten Presskolben gleichzeitig gegen den Angusskanal gepresst und aus diesem in die Form gedrückt wird. Das Giessmetall wird hiebei mit der beschriebenen Füllvorrichtung unter Luftabschluss in die Druckkammer gebracht.
Letztere wird aber während des Press- vorganges nicht durch einen festen Abschluss und einen bewegten Kolben, sondern durch zwei oder mehrere bewegte Kolben begrenzt, die sich bei Beginn des Pressvorganges in gleichem Abstande vom
Angusskanal befinden und unter gleichem Druck und mit gleicher Geschwindigkeit in gegenläufigem
Sinne auf diesen zu bewegt werden, derart, dass das Giessmetall mit entsprechend grosser Geschwindigkeit durch den Angusskanal in die Form gedrückt wird und in der Endstellung der Kolben der Pressrest in der Mittelstellung unter dem Angusskanal liegt.
Dabei erhält der auf der Seite der Füllkammer liegende
Kolben zunächst einen gewissen Voreilweg von seiner äusseren Endstellung bis zu jener Stellung, in welcher er die Einmündung des Füllkanals in die Druckkammer überdeckt. In dieser Stellung sind die inneren Endflächen beider Kolben gleich weit von der Mitte des Angusskanales entfernt ; die Kolben werden von hier an gleichmässig, u. zw. zweckmässig von einer gemeinsamen Kraftquelle aus und mittels einer gemeinsamen Steuerung gegen den Angusskanal bewegt, vorzugsweise in unbedingter gegenseitiger kinetischer Abhängigkeit, damit etwa auftretende verschieden grosse Reibungswiderstände beider Kolben wirkungslos gemacht werden.
Wesentlich ist hiebei, dass die Kolbenbewegungen vollständig genau vor sich gehen, so dass jeder der beiden Kolben so nahe als möglich an den Angusskanal herangebracht wird. wobei ferner darauf zu achten ist, dass der Anguss in die Mitte der Länge des Pressrestes zu liegen kommt. Erfindungsgemäss sind ferner die beiden Presskolben mit verstellbaren Hubbegren- zungseinriehtungen versehen, welche verhindern, dass die Kolben den Angusskanal über ihre Endstellungen hinaus überschleifen und der Anguss neben die Mitte des Pressrestes zu liegen kommt. Hiedurch wird erreicht, dass für den Pressrest die kleinstmögliche Metallmenge vorgesehen werden kann.
Vorzug- weise sind die Presskolben mit einer Kühlung durch Kühlwasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit versehen, die durch Bohrungen dem Kolbeninnern zugeführt wird und deren Umlauf in an sich bekannter Weise regelbar sein kann. Dadurch soll jegliche Wärmestauung und eine dadurch bedingte unerwünschte Ausdehnung der Kolben verhindert werden.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung gegenüber den zuerst beschriebenen Vorrichtungen besteht darin, dass der Kolbenweg gegenüber der Ausführung mit einem Kolben auf die Hälfte (bei mehr als zwei Kolben auf einen entsprechenden Bruchteil) herabgesetzt wird. Ferner ist das Verhältnis der Ausströmgeschwindigkeit des Giessmetalls im Angusskanal zur Kolbengeschwindigkeit ein entsprechend höheres. Endlich ergibt sich eine kürzere und gedrängtere Bauart, die zur Folge hat, dass auch die die Druckkammer umgebenden Bauteile mit geringeren Abmessungen ausgeführt sein können.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nachstehend an Hand der Fig. 11-17 erläutert, welche das Zusammenwirken zweier Presskolben in der Druckkammer in den wichtigsten Stellungen zeigen.
Der übrige Teil der Vorrichtung kann dabei beispielsweise nach Fig. 4 ausgebildet sein.
In der Stellung nach Fig. 11 ist die Füllkammer 59 durch die Einlassöffnung 43 mit Giessmetall gefüllt. Die Formhaltepresse mit der Form ist geschlossen und in Betriebsstellung gebracht. Der auf Seite der Füllkammer liegende Presskolben 60 befindet sich in seiner äussersten Endstellung, in welcher er um die Wegstrecke c von dem inneren Rande der Einmündung des Füllzylinders in die Druckkammer 61 entfernt ist. Um mit einem möglichst kurzen Kolbenwege auszukommen, ist die Mündung 62 schon in der Ausgangsstellung teilweise durch den Kolben 60 überdeckt. Der Füllkolben 47 bewegt sich nun nach oben, wobei er zunächst die Einlassöffnung 43 überdeckt und das auf ihm liegende Giessmetall 63 in die Druckkammer 61 fördert (Fig. 12).
Nachdem das Giessmetall in den zwischen den beiden Kolben liegenden Raum des Druckkanal 61 gebracht ist, wird der Kolben 60 in Richtung gegen den Angusskanal 52 in Bewegung gesetzt, wobei er zunächst die Mündung 62 vollständig überdeckt (Fig. 13). Wenn der Kolben 60 diese Stellung eingenommen hat, liegt der Angusskanal 52 genau in der Mitte des von den Kolben 64 und 60 nunmehr begrenzten Raumes 65. Von diesem Augenblicke an bewegen sich beide Kolben in entgegengesetzter Richtung auf den Angusskanal 52 zu und pressen dabei das Giessmetall zusammen. Die Geschwindigkeit beider Kolben während dieses Vorganges ist gleich gross, desgleichen stimmen die Kolbenwege und die ausgeübten Arbeitsdrücke überein.
Beide Kolben sind so untereinander verbunden, dass sie während des Pressvorganges alle Bewegungen gemeinsam und gleichzeitig ausführen, wobei, wie erwähnt, hydraulischer oder mechanischer Antrieb vorgesehen sein kann. Nach Füllung der Form durch den Angusskanal 52 kommen die Kolben 64 und 60 zum Stillstand und nehmen dabei die Stellung nach Fig. 14 ein. Da die beiden Kolben ihre Pressarbeit vollständig gleichmässig ausgeführt haben, so liegt der Anguss 66 in dieser Stellung genau in der Mitte des Pressrestes 71 (Fig. 17). Um ein Überschreiten der gewünschten Endstellung durch die beiden Kolben zu verhindern, sind diese mit Hubbegrenzungsvorrichtungen versehen.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in Fig. 11 bei dem Kolben 60 dargestellt und besteht aus einem auf der Kolbenstange 68 sitzenden Bund 69, der in der Endstellung sich gegen Anschläge 70 am Maschinenrahmen legt und dadurch den Kolben zum Stillstand bringt, wenn der Pressrest ein vorgeschriebenes Mindestmass erreicht hat. Die weiteren Arbeitsvorgänge stimmen im wesentlichen mit jenen überein,
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wie sie weiter oben an Hand der Fig. 4-10 beschrieben sind. Der Kolben 64 wird durch eine entsprechend Steuerung nach aussen bewegt, während der Kolben 60 nunmehr in gleicher Richtung sich bewegt, bis er den Pressrest 71 aus dem Druckkanal ausgestossen hat (Fig. 15).
Sodann bewegt sich erst der Kolben 64 und im Anschlüsse daran mit ihm der Kolben 60 gemäss Fig. 16 wieder nach rechts, bis beide Kolben ihre Ausgangsstellungen nach Fig. 11 erreicht haben. Um den Wärmezustand der Kolben genau regeln zu können, sind Zu- und Abflusskanäle 72, 73 in den Kolbenstangen bzw. Kolben vorgesehen, durch welche ein geeignetes Kühl-oder Wärmemittel geleitet werden kann (Fig. 12). Der Angusskanal 52 der Druckkammer 61 mit Anschluss an die Form kann oberhalb, seitlich oder schräg in beliebigem Winkel zur Druckkammer angeordnet sein. Sämtliche Kolben 64,60 und 47 bzw. die zugehörigen Zylinder werden durch eine nicht dargestellte, gemeinsame Steuerung in dem vorgeschriebenen Zeitmasse betätigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pressgussmaschine zum Verarbeiten von leicht oxydierendem Metall, z. B. Magnesium, mit ausserhalb des Schmelztiegels liegender Druckkammer, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem gegen Luftzutritt vollständig abgeschlossenen Schmelztiegel und der kalten Druckkammer ein die Aussenluft fernhaltendes, in sich geschlossenes Kanal-und Kolbensystem angeordnet ist, durch welches die zu verpressende Metallmenge gefördert wird.