<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Giessvorrichtung für Metall oder Kunststoff, mit einer Form, deren Hohlraum über einen Entlüftungskanal, in dem ein Ventil eingebaut ist, an eine Evakuierungseinrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe anschliessbar ist, wobei zur Steuerung des Ventils ein druckmittelbetätigter Membranschalter herangezogen ist. Eine derartige Giessvorrichtung ist bereits bekannt (USA-Patentschrift Nr. 2, 515, 231). Bei ihr wird jedoch eine mindestens teilweise gasdurchlässige Form verwendet, so dass über eine die Form luftdicht umgebende Glocke, die über den Entlüftungskanal an die Vakuumpumpe angeschlossen ist, Luft aus der Form abgesaugt werden kann, um in der Form ein Vakuum zu erzeugen. Bei dieser bekannten Giessvorrichtung bleibt also der Entlüftungskanal vom Giessmaterial stets unbeaufschlagt.
Dies erfordert jedoch eine aufwendige Bauart, nicht nur im Hinblick darauf, dass die Form mindestens teilweise luftdurchlässig sein muss, sondern auch deshalb, weil für die Aufnahme der Form eine diese luftdicht umgebende Glocke vorgesehen werden muss, die an den Entlüftungskanal angeschlossen ist.
Dieser bauliche Aufwand bei einer Giessvorrichtung der eingangs genannten Gattung ist bei bekannten Giessvorrichtungen bereits dadurch vermieden, dass der Entlüftungskanal unmittelbar an den Formhohlraum angeschlossen wird. Dies führt jedoch dazu, dass flüssiges Giessmaterial in den Entlüftungskanal gelangt, wenn der Formhohlraum mit Giessmaterial gefüllt worden ist. Um zu vermeiden, dass dieses in den Entlüftungskanal eingetretene Giessmaterial in die Evakuierungseinrichtung gelangt, die aus einer Vakuumpumpe bestehen oder aber auch aus einem Auslass zur freien Atmosphäre gebildet werden kann, um die vom Giessmaterial im Formhohlraum zu verdrängende Luft bei der Formfüllung aus diesem Raum entweichen zu lassen, muss mit dem im Entlüftungskanal vorgesehenen Ventil die Zufuhr des Giessmaterials in diese Evakuierungseinrichtung rechtzeitig verhindert werden.
Dabei kommt es darauf an, das Entlüften des Formhohlraumes der Giessform jedoch solange wie möglich zu gestatten, was jedoch zu einem teilweisen Eindringen des Giessmaterials in den Entlüftungskanal führt, so dass dann ein augenblickliches Schliessen des Entlüftungskanals erforderlich wird.
Zu diesem Zweck ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei welchem erst der durch den Materialstau am Anschnitt des Entlüftungskanals am Ende des Formfüllungsvorganges entstehende Druckanstieg im hydraulischen Arbeitskreis des Einspritzkolbens auf ein Steuerorgan für das Entlüftungsventil zur Einwirkung gebracht wird (deutsche Patentschrift Nr. 1249464). Dieses einen Steuerimpuls an das Entlüftungsventil abgebende, ebenfalls als Ventil ausgebildete Steuerorgan muss jedoch für die Betätigung des Entlüftungsventils genau einreguliert werden, um die Entlüftung des Formhohlraumes solange wie möglich zu gestatten, ohne jedoch das Eindringen von Giessmaterial durch den Entlüftungskanal hindurch zur Evakuierungseinrichtung zu riskieren.
Diese genaue Einregulierung des Steuerventils ist nicht einfach und vor allem bei solchen Giessformen, bei welchen nicht erst am Ende der Formfüllung, sondern schon während der Formfüllung Giessmaterial in den Entlüftungskanal strömt, mit Schwierigkeiten verbunden.
Bei einer weiteren bekannten Giessvorrichtung ist als Impulsgeber für die Steuerung des Entlüftungsventils ein im Entlüftungskanal vor dem Entlüftungsventil befindlicher Steuerkolben vorgesehen, der durch den Druck des flüssigen Giessmaterials in Tätigkeit gesetzt wird und dabei über Kraftübertragungsmittel das Entlüftungsventil betätigt (Schweizer Patentschrift Nr. 306274). Bei dieser Bauart tritt jedoch der Nachteil auf, dass der in einem Zylinder gleitende Steuerkolben des Steuerventils durch zwischen Zylinderwand und Kolben eingedrungenes und durch Anstauen sogenannte"Metallfedern"bildendes Metall im Zylinder festklemmt und nur noch mit Hammerschlägen aus dem Zylinder befreit und gereinigt werden kann.
Infolge der beim Giessen in der Regel gegebenen hohen Temperaturen sowie der hohen Druckspitzen im Giesssystem infolge plötzlichen Abbremsens des flüssigen Giessmaterials am Ende der Formfüllung und auch infolge der Aggressivität des Giessmaterials gegenüber Kolben- und Zylinderwänden findet ein derartiges Eindringen von Metall zwischen Zylinder und Kolben auch dann noch statt, wenn zwischen diesen ein Spiel von weniger als 0, 01 mm besteht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Giessvorrichtung der eingangs genannten Gattung die geschilderten Nachteile zu beseitigen, d. h. den Entlüftungskanal unmittelbar an den Formhohlraum anschliessen und das in diesem Kanal vorgesehene Entlüftungsventil augenblicklich betätigen zu können, ohne dass ein genaues und kompliziertes Einregeln eines vorhandenen Impulsgebers notwendig wird und die Gefahr der Betriebsunfähigkeit durch zwischen bewegbare Teile in Form von "Federn" eindringendes flüssiges Giessmaterial besteht. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Membran des zur Steuerung des Ventils herangezogenen druckmittel-betätigten Membranschalters in einen an den Formhohlraum, z.
B. über den Entlüftungskanal, angeschlossenen Raum eingebaut ist, so dass sie beim Giessvorgang auf der dem Formhohlraum zugewendeten Seite durch das Giessmaterial beaufschlagbar ist. Hiedurch wird also eine unmittelbare Steuerung der Membran durch das Giessmaterial selbst erreicht, die es gestattet, dass ohne jegliche Einregulierung bei grösster Betriebssicherheit die Betätigung des Entlüftungsventils in kürzester Zeit, d. h. mit einer Zeittoleranz von weniger als 0, 001 sec erfolgt. Dadurch ist es möglich, den Entlüftungskanal bis zum zeitlich letztmöglichen Augenblick geöffnet zu halten, um ein im wesentlichen vollständiges Evakuieren des Formhohlraumes sicherzustellen.
Der an den Formhohlraum angeschlossene, die Membran aufnehmende Raum kann bei der erfindungsgemässen Giessvorrichtung in die Trennebene der beiden Formhälften münden, wobei sich die Membran parallel zur Trennebene erstrecken kann. Hiedurch wird es möglich, die Membran an den sie aufnehmenden
<Desc/Clms Page number 2>
Raum sowie gegebenenfalls die Verbindungsleitung zwischen diesem Raum und dem Formhohlraum nach jedem Giessvorgang von erstarrtem Giessmaterial zu befreien.
Ferner ist es zweckmässig, dass der Entlüftungskanal im Bereich zwischen der Membran und der Evakuierungseinrichtung mindestens stellenweise kleineren Querschnitt hat als im Bereich zwischen der Membran und dem Formhohlraum, um auch bei relativ geringem Druck am Beginn des Entlüftungskanals eine ausreichende Druckeinwirkung auf die Membran sicherzustellen, damit diese ihre Funktion als Steuerorgan mit der gewünschten ausserordentlich hohen Funktionsgeschwindigkeit erfüllen kann.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Giessvorrichtung dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben werden : Fig. l zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Giessform mit der erfindungsgemässen Steuereinrichtung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil einer Giessform mit der erfindungsgemässen Steuereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform und Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält eine Formhälfte --9-- der
EMI2.1
--8-- eine--7-- in der andern Formhälfte-8--, wogegen sein vorher von ihm abzweigender Ast-2-über das Entlüftungsventil --13-- zur Evakuierungseinrichtung bzw.
zur freien Atmosphäre-14--fuhrt. Der Raum --7-- hat in einem sich parallel zur Trennebene --10-- erstreckenden Schnitt Kreisform und wird an seiner der Mündung des Astes--l--des Entlüftungskanals gegenüberliegenden Seite von einer druckempfindlichen
EMI2.2
soll so sein, dass die Membran sich bei einer thermisch bedingten Änderung ihrer radialen Abmessung in ihrer Lagerung bewegen kann, ohne dass dadurch flüssiges Metall zwischen die Membran und den Haltering gelangen kann, und dass sie anderseits nach erfolgter Druckbeaufschlagung durch in den Raum--7--gelangendes flüssiges Giessmaterial ohne eine bleibende Deformation wieder in ihre in Fig. 1 gezeigte ebene Ausgangslage zurückkehren kann.
EMI2.3
die Membran --3-- ausüben kann.
Durch diesen Staudruck wird die Membran in Fig. 1 nach rechts gewölbt, bis sie an der Abstützfläche --15-- des Lagerkörpers --4-- zur Auflage gelangt. Hiebei verschiebt die Membran--3--einen zu ihr koaxial im Lagerkörper--4--angeordneten Schubstift--6--, der zum öffnen eines hydraulischen oder pneumatischen Ventils, zum Schliessen eines elektrischen Kontakts oder zur Betätigung eines Hebelsystems dient, wodurch die Schliessbewegung des Entlüftungsventils ausgelöst wird.
In Fig. 2 ist schematisch das Kraftübertragungssystem --12-- dargestellt, welches auf Grund der Verschiebung des Stiftes--6--durch die Membran--3--bei deren Druckbeaufschlagung durch flüssiges Giessmaterial die Schliessbewegung des Entlüftungsventils --13-- auslöst, um den Entlüftungskanal --1, 2-- zu schliessen und zu verhindern, dass flüssiges Giessmaterial über den Luftausgang in die Evakuierungseinrichtung gelangt oder in die Atmosphäre ausspritzt.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Steuereinrichtung
EMI2.4
enthaltende Raum--7--eine Verbindung zwischen dem vom Formhohlraum kommenden Ast--l--und dem zum Entlüftungsventil --13-- führenden Ast --2-- des Entlüftungskanals bildet, so dass Giessmaterial, welches in den Kanalast--2--eindringt, auf jeden Fall an der druckempfindlichen Membran--3-- vorbeitreten muss.
Im übrigen wird aber die Membran, die in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 gelagert ist, ebenso einer Formveränderung und Biegung unterworfen, wenn sie durch das Giessmaterial im Raum--7--eine einseitige Druckbeaufschlagung erfährt, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. l und 2 der Fall ist, wobei sie in gleicher Weise den Schubstift--6--in Fig. 3 der Zeichnungen nach rechts bewegt.
Dabei drückt dieser Stift--6--einen an seiner der Membran --3-- abgewandten Stirnseite anliegenden kolbenförmigen Ventilkörper--17--eines pneumatischen oder hydraulischen Steuerventils für das Entlüftungsventil --13-- entgegen der Kraft einer Druckfeder--16--in Fig. 3 nach rechts, wodurch die Verbindung zwischen einer von einer Druckmittelquelle kommenden Leitung
EMI2.5
die Schraube --20-- eingestellt werden.
Um eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Ventilkolben --17-- und der diesen umgebenden Zylinderwand des Lagerkörpers --4-- zu gewährleisten, sind am
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Leckluftleitung--19--in die Atmosphäre entweichen, so dass die Membran --3-- während ihrer Betätigung nicht behindert wird.
In Fig. 4 ist durch eine mit--X--bezeichnete Abzweigung vom Druckmittelkanal--12--angedeutet,
EMI3.2
Entlüftungsventil-13--führenden Ast--2--desFig. 1 und 2 im Kanalast--2--vorgesehen sein.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, in Abweichung von den beiden dargestellten Ausführungsformen die Membran--3--in ihrer durch das Giessmaterial unbeaufschlagten Ausgangslage so anzuordnen bzw. vorzuspannen, dass sie sich in den Raum-7-hineinwölbt. In diesem Fall kann es genügen, dass die Membran bei Druckbeaufschlagung durch das Giessmaterial im Raum-7-in eine ebenflächige oder etwa ebenflächige Ausrichtung gedrückt wird, wobei die Auftagefläche--15--des Lagerkörpers--4-- ebenfalls an diese Lage anzupassen ist.
Die Membran besteht im Hinblick auf die auf sie durch das flüssige Giessmaterial einwirkenden Temperaturen zweckmässig aus hitzebeständigem Stahl. Ihr Querschnitt nimmt vorzugsweise zum Mittelpunkt der Membran hin zu. Im Hinblick auf den grossen Durchmesser des Ventilkörpers-17-reicht es aus, dass die Membran in ihrem zentralen Bereich nur eine Bewegung von etwa 0, 2 mm in Richtung der Membranachse erfährt, um eine genügende Menge Druckluft für das schnelle Schliessen des Entlüftungsventils freizugeben.
Hiedurch wird die Membran einer nur sehr geringen Biegung mit grossen Biegeradien unterworfen, wodurch die Beanspruchung der Membran ausserordentlich gering bleibt.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird gewährleistet, dass das Schliessen des Entlüftungskanals durch das Entlüftungsventil zum optimalen Zeitpunkt, also beispielsweise erst dann erfolgen kann, wenn das flüssige Metall den Formhohlraum bereits völlig ausfüllt, ohne dass hiezu ein grosser vorrichtungsmässiger Aufwand notwendig oder eine umständlich und schwierig vorzunehmende genaue Einregulierung des Steuerorgans durch Fachleute notwendig ist. Die erfindungsgemässe Ausgestaltung ist ausserdem so beschaffen, dass eine Ansammlung oder ein Eindringen von sogenannten Metallfedern zwischen zueinander in Relativbewegung stehende Teile der Steuereinrichtung weitgehend oder völlig ausgeschlossen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Giessvorrichtung für Metall oder Kunststoff, mit einer Form, deren Hohlraum über einen Entlüftungskanal, in dem ein Ventil eingebaut ist, an eine Evakuierungseinrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe
EMI3.3