Spritzgussverfahren und Einrichtung zur Durchführung desselben Die Erfindung betrifft ein unter Vakuum durch geführtes Spritzgussverfahren, dessen Vorzüge vom Standpunkt des Produktes seit langem bekannt sind. Es ist aber auch bekannt, dass sich der Haupteinwand gegen die bekannten unter Anwendung eines Vakuums durchgeführten Spritzgussverfahren und die hiezu ver wendeten Einrichtungen gegen die geringe Produk tionsgeschwindigkeit richtet, die wieder hohe Kosten bedingt.
Die Erfindung bezweckt, bei der Erzeugung von hochwertigen, dichten Gussstücken mit glatter Ober fläche nach dem Vakuumspritzgussverfahren im we sentlichen die gleiche Produktionsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, die bisher bei der Erzeugung von Gussstücken geringerer Qualität ohne Evakuierung des Formhohlraums erzielt wurde.
Es sei hier er wähnt, dass in einem unter einem Vakuum erzeugten Gussstück zwar etwas mehr Material vorhanden ist als in einem in der üblichen Weise hergestellten Guss- stück gleicher Grösse, weil das erstere eine grössere Dichte hat, dass aber die erfindungsgemässen Ver besserungen insgesamt eine beträchtliche Ersparnis bedingen, weil der Prozentsatz des Ausschusses we sentlich herabgesetzt wird.
Im folgenden ist eine Ausführungsform der Er findung an Hand der beigefügten Zeichnungen er läutert. Es versteht sich, dass diese Ausführungsform die Erfindung nicht einschränken, sondern nur bei spielsweise erläutern soll.
In den Zeichnungen stellen Fig. 1A und 1B Teile einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einer Spritzgussmaschine dar, die mit einem Beschickungs system und einer Vakuumeinrichtung versehen ist, wobei die Formteile aufeinanderliegen und die Haube geschlossen und evakuiert ist, wie aus der Stellung der ihr zugeordneten Ventile hervorgeht, und wobei in der Beschickungskammer eine Charge aus ge- schmolzenem Material dargestellt ist, die durch Be tätigung des Stössels in den Formhohlraum vorge schoben werden kann.
Fig.2 ist eine ähnliche Schnittdarstellung wie Fig.l, zeigt jedoch nur einen kleineren Teil der Maschine bei voneinander getrennten Formteilen und geöffneter Haube, wobei sich die benachbarten Teile der Einrichtung in dem Zustand befinden, den sie zwischen den Arbeitsspielen einnehmen.
Die Spritzgussmaschine besitzt die übliche Kon struktion. Aus Gründen der Einfachheit und Klar heit sind nur die wesentlichen Teile der Maschine dargestellt. Die Maschine weist die übliche ortsfeste Formplatte 1 und die bewegliche Formplatte 2 auf, wobei letztere entlang von bekannten (nicht gezeigten) Führungsstangen verschiebbar ist.
An den Formplatten 1 und 2 ist in geeigneter Weise ein ortsfester Formteil 5 bzw. ein beweglicher Formteil 6 befestigt, die einen Formhohlraum 7 begrenzen, wenn sie aneinanderliegen. In einer relativ grossen Vertiefung 8, die hier beispielsweise in dem der Platte 2 benachbarten Ende des Formteils 6 dar gestellt ist, arbeitet ein Auswerfmechanismus, der einen Kopf 10 und von ihm getragene Auswerfstifte 11 aufweist, die sich durch Bohrungen in dem beweg lichen Formteil 6 erstrecken.
Wenn die Form zur Aufnahme einer Charge von geschmolzenem Material bereit ist, sind die vordern Enden dieser Stifte im wesentlichen mit der sie umgebenden, dem Form hohlraum 7 zugekehrten Fläche des Formteils 6 bün dig. In diese Lage werden die Auswerfstifte von einer oder mehreren Stossstangen zurückgezogen, von denen eine dargestellt und mit 12 bezeichnet ist. Das eine Ende dieser Stange greift an dem Kopf 10 an oder ist daran befestigt; das entgegengesetzte Ende der Stange ist in einer Bohrung des beweglichen Form teils 6 geführt.
Wenn der bewegliche Formteil den ortsfesten Formteil 5 fast erreicht hat, greift das vordere Ende der Stossstange an diesem an und bringt dadurch die Vorwärtsbewegung des Kopfes 10 und damit auch der Auswerfstifte 11 zum Stehen, während der Formteil 6 seine Vorwärtsbewegung beendet. Dies alles entspricht der üblichen Praxis.
An dem Kopf 10 ist eine Betätigungsstange 15 befestigt, die durch eine Bohrung in der beweglichen Formplatte 2 nach hinten ragt und bei Rückwärts bewegung der Formplatte 2 an einem ortsfesten Anschlag 16 angreift, der in Spritzgussmaschinen der hier beschriebenen Art üblich ist. Eine flexible Topf membran 18 ist mit einem Ende dicht an der Be tätigungsstange 15, mit dem anderen Ende lecksicher an der beweglichen Formplatte befestigt, so dass ein Durchtritt der Luft durch die Bohrung, in welcher die Betätigungsstange arbeitet, verhindert wird.
Kniehebel 20 sind mit ihren vordern Enden an der beweglichen Formplatte 2, mit ihren entgegen gesetzten Enden an einem ortsfesten Teil 21 der Ma schine angelenkt und über Lenker 22 mit einem Kopf 23 verbünden, der von dem vordern Ende einer Kolbenstange 24 getragen wird, die eine Öffnung des ortsfesten Teils 21 durchsetzt. An dem von dem Kopf 23 entfernten Ende der Kolbenstange 24 ist ein Kolben 25 befestigt, der sich in einem Zylinder 26 hin und her bewegt. Der Kolben 25 und der Zylin der 26 stellen einen Kraftantrieb dar, der die beweg liche Formplatte betätigt und die von dieser getra genen Teile zu den von der ortsfesten Formplatte 1 getragenen Teilen hin und von ihnen weg bewegt.
An dieser Stelle sei auf ein Schalterbetätigungs- organ 28 hingewiesen, dass über eine Stange 29 mit dem Kolben 25 verbunden ist. In der Bahn dieses Betätigungsorgans sind ein Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form sowie ein Schalter 31 und ein End- punktschalter 32 zum Schliessen der Form angeordnet. Der Zweck dieser Schalter wird nachstehend erläutert.
Mit dem aus dem Kolben 25 und dem Zylinder 26 bestehenden Kraftantrieb stehen ein Hauptschieber 35 zum Schliessen der Form und ein Hauptschieber 36 zum Öffnen der Form in Wirkungsverbindung. Diese Hauptschieber werden über die entsprechenden Steuerschieber 35a und 36a betätigt.
Jetzt sei das Beschickungssystem besprochen: Das vordere Ende eines Gehäuses oder Mantels 38 eines Beschickungsorgans oder -zylinders 40 durchsetzt miteinander fluchtende Öffnungen in der ortsfesten Formplatte 1 und dem daran befestigten Formteil 5 und ist darin abgedichtet. Die Kammer 40 steht mit dem Formhohlraum 7 über einen Kanal 41 in Verbin dung, dessen der Kammer benachbartes Ende in einem Einsatz 42 ausgebildet ist, der aus einem Ma terial besteht, das von der Schmelze nicht angegriffen wird. Der Hauptteil des Einsatzes 42 füllt eine in dem beweglichen Formteil 6 vorgesehene Vertie fung aus.
Das vordere Ende des Einsatzes steht über die Oberfläche dieses Formteils vor und sitzt in einer Vertiefung in der Oberfläche des ortsfesten Formteils 5. Wenn die Formteile aneinanderliegen und der Formhohlraum geschlossen ist, liegt das vordere Ende des Einsatzes an dem benachbarten Ende des Ge häuses bzw. Mantels 38 der Beschickungskammer 40 an.
Um das vorstehende Ende des Mantels 38 herum ist ein zweiteiliger Block 44 gespannt. Der untere Teil des Blocks hat eine senkrechte Bohrung, die im Bereich ihres untern Teils mit einem Gewinde zur Aufnahme eines Schraubstöpsels 45 versehen ist, der ein Organ 46 trägt, das mit einem Kanal versehen ist und aus einem Material besteht, das der Hitze und der Korrosionswirkung der Schmelze gewachsen ist. Darüber trägt der Stöpsel 45 eine Messeinrichtung bzw. einen Messstöpsel 47, der durch eine den Durch fluss regelnde Düse gekennzeichnet ist.
Die Messein- richtung bzw. der Messstöpsel 47 kann aus einem relativ dicken beilagscheibenartigen Körper aus einem Material bestehen, das von der Schmelze nicht an gegriffen wird, wobei die Düse eine derartige Durch flussleistung hat, dass innerhalb einer gegebenen Zeit durch eine Öffnung 48 in die Beschickungskammer eine Metallmenge eintreten kann, welche den Form hohlraum und den Kanal 41 und das benachbarte Ende der Beschickungskammer füllt. Der untere Teil des Blocks 44 hat eine Bohrung, welche die von dem Organ 46 und der Messeinrichtung 47 besetzte Boh rung in der Mitte schneidet.
Das seitlich abgebogene obere Ende einer Leitung 49 greift in ein Ende der im untern Teil des Blocks 44 vorgesehenen Bohrung ein und führt von einem Tiegel 50, der durch nicht gezeigte geeignete Mittel erhitzt wird, nach oben. Die Leitung reicht bis in die Nähe des Bodens des Tiegels und auf jeden Fall bis unter den niedrigsten Spiegel der in dem Tiegel enthaltenen Schmelze. Der innerhalb des Tiegels befindliche Teil der Lei tung ist von einer Hülse 51 aus feuerfestem Material umgeben. Gegebenenfalls kann der oberhalb des Tie gels angeordnete Teil der Leitung mit einem geeig neten Wärmeisolationsmaterial umhüllt sein. Die Boh rung des Blocks 44 ist gegenüber jenem Ende, in das die Leitung 49 eintritt, mit einem Schraubstöpsel 53 verschlossen.
Das Gehäuse bzw. der Mantel 38 der Beschickungskammer ist mit einem Loch 54 ver sehen, das der Öffnung 48 diametral gegenüberliegt und mit einer senkrechten Bohrung in dem obern Teil des Blocks 44 fluchtet. Diese Bohrung ist am obern Ende mit einem Gewinde für die Aufnahme eines Schraubstöpsels 55 versehen. Nach Entfernung der Stöpsel 53 und 55 werden die die senkrechte Bohrung im untern Teil des Blocks besetzenden Teile zugänglich, so dass diese Teile mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs entfernt werden können, wenn z.
B. die Messeinrichtung bzw. der Messstöpsel 47 gegen eine Einrichtung mit einer Durchflussdüse von anderer Grösse oder Durchflussleistung ausgetauscht werden soll.
Bei der Verarbeitung bestimmter Metalle wie Zink oder Zinklegierungen kann der Tiegel 50 zur Atmosphäre hin offen sein. Dagegen ist es, wie vor stehend erwähnt, erwünscht, andere Metalle, wie Magnesium, vor der Einwirkung der Atmosphäre zu schützen, um eine Oxydation zu verhindern oder auf ein Minimum zurückzuführen. Um die Einrichtung für die Verarbeitung von Metallen einzurichten, die in geschmolzenem Zustand unstabil sind und zur Oxydation neigen, ohne aber die Verarbeitung anderer Materialien, Metalle und Metallegierungen zu beein trächtigen, ist das obere Ende des Tiegels zweck mässig mit einem Deckel 58 dicht abgeschlossen, der mit einer Öffnung versehen ist, durch die Material in den Tiegel eingeführt werden kann und die normaler weise durch einen Verschluss 59 dicht verschlossen ist.
Ober eine Rohrleitung 61, die mit einem Gas ventil 62 versehen ist, steht ein Behälter oder eine Flasche 60, die ein inertes Gas unter Druck enthalten kann, mit dem Tiegel in Verbindung. Das Ventilorgan 63 trägt einen Kolben 64, der in der zylindrischen Kammer des Ventilgehäuses arbeitet. Eine Feder 65 trachtet, den Kolben in jeder Richtung zu bewegen, in der er das Ventil öffnet.
Durch eine Rohrleitung 66, die von einem Steuerschieber 67 herführt, wird der zylindrischen Kammer des Ventilgehäuses ein Druckmedium zugeführt, das den Kolben 64 im Sinne eines Schliessens des Ventils beaufschlagt. Eine Feder 68 trachtet, das Ventil in eine Stellun- zu ver schieben, in der ein Einlassrohr 69 für das Druck medium mit der Rohrleitung 66 in Verbindung steht. Durch einen sogenannten Gas -Solenoiden 70 wird das Ventil gegen die Wirkung der Feder 68 in seine andere Stellung verschoben.
Bei eingeschaltetem Solenoiden 70 besteht daher eine Verbindung zwi schen der Rohrleitung 66 und einer Abflussleitung 71, so dass die Feder 65 das Ventil zurückziehen und über die Rohrleitung 61 eine Verbindung zwischen dem Gasbehälter bzw. der Flasche 60 und dem Tiegel herstellen kann.
Innerhalb der Beschickungskammer 40 arbeitet ein Stössel 75, der über eine Stange 76 mit einem Kolben 77 in Verbindung steht, der in einem Zylin der 78 hin und her bewegbar ist. Dieser Kolben und dieser Zylinder stellen einen Kraftantrieb zum Vorschieben und Zurückziehen des Stössels 75 dar. Wenn der Kolben 77 sich an dem in der Zeichnung rechten Ende des Zylinders 78 befindet, gibt der Stössel 75 die Öffnung 48 frei. Die Hublänge des Kolbens ist so bemessen, dass der Stössel 75 bis knapp an das Austrittsende der Beschickungskammer vorgeschoben werden kann.
Wie nachstehend aus führlicher beschrieben ist, wird die Funktion des aus Kolben 77 und Zylinder 78 bestehenden Kraftantrie bes von einem sogenannten Einschussventil 80 ge steuert, das seinerseits von einem Steuerschieber 80a gesteuert wird, dessen Schieberkörper von einer Feder 81 in die eine Richtung gedrückt und von einem Solenoiden 82 in die andere Richtung bewegt wird.
Mit 85 ist allgemein eine zweiteilige Haube oder ein Gehäuse bezeichnet, dessen Teile mit 86 und 87 bezeichnet sind. Der Teil 86 wird von der ortsfesten Formplatte 1 getragen und ist dicht an sie ange schlossen. Er umgibt den an dieser Platte befestigten Formteil 5. Der Teil 87 ist an der beweglichen Form platte 2 befestigt und umgibt den beweglichen Form teil 6. Die Teile des Gehäuses bzw. der Haube tref fen im Bereich der vertikalen Trennebene zwischen den Formteilen aufeinander. Der Teil 87 ist an die bewegliche Formplatte so dicht angeschlossen, dass kein Lufteintritt möglich ist. Zu diesem Zweck ist ein Dichtungsstreifen 90 aus flexiblem Material, z. B. einem geeigneten Kunststoff, an dem benachbarten Ende des Haubenteils 87 vorgesehen. Dieser Streifen liegt auf der Umfangsfläche der Formplatte 2 auf.
Diese Art der Dichtung ist sehr wirksam, da der Druck des Streifens 90 gegen die darunterliegende Fläche der Platte 2 mit zunehmendem Vakuum in der Haube ebenfalls zunimmt.
Die offene Seite des Haubenteils 87 wird von einem Flansch 93 umgeben, der eine glatte Vorder seite hat. An diesem kann eine flexible Dichtung 94 zur Anlage gebracht werden, die im Bereich ihres innern Randes an dem benachbarten Ende des Hau benteils 86 befestigt ist, der eine starre Wand 95 aufweist. Bei offener Haube bzw. zurückgezogener beweglicher Formplatte (Fig. 2), steht die Dichtung 94 in einem steilen Winkel gegen die Ebene der offenen Seite des Haubenteils 86.
Eine zweite starre Wand 96 ist mit einem ihrer Enden an dem Randteil der ortsfesten Formplatte 1 befestigt und dicht angeschlossen. An dem entgegen gesetzten Ende der Wand 96 ist über eine lecksichere Fuge das benachbarte Ende einer balgartigen flexiblen Wand 97 angeschlossen. Das entgegengesetzte Ende der Wand 97 ist an der ortsfesten Wand 95 befestigt und dicht angeschlossen. Daher ist der Teil 86 der Haube ausziehbar. Dieser Haubenteil ist von einer Anzahl im Abstand stehenden Federorganen umgeben, von denen eines in Fig. 1 und 2 dargestellt ist und die den Teil 86 vorzuschieben oder auszuziehen trachten.
Diese Organe bestehen aus je einer Feder 100, die einen Bolzen oder dergleichen<B>101</B> umgibt, der am einen Ende gegen durch einen an dem ortsfesten Wandteil 86 befestigten Kragarm 102 an einer Axial bewegung gehindert ist. Am anderen Ende ist der Bolzen 101 verschiebbar in einer Öffnung eines Kragarms 103 gelagert, der von der starren Wand 95 getragen wird. Jenseits des Kragarms 103 ist ein Anschlagorgan bzw. eine Mutter 105 auf dem Ende des Bolzens oder dergleichen 101 aufgeschraubt oder in anderer Weise verstellbar damit verbunden. Eine Leitung 106, durch die Wasser oder ein anderes geeignetes Kühlmittel fliessen kann, ist in geeigneter Weise, z.
B. an der ortsfesten Wand 96 angebracht und befindet sich in einer innigen Wärmeaustausch beziehung mit der flexiblen Wand. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die flexible Wand 97 aus einem flexiblen Kunststoff, der starker Hitze gewach sen ist. Die Lebensdauer des Materials kann jedoch noch etwas verlängert werden, wenn man es mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung relativ kühl hält.
Ein Leitungsorgan 110 ist im Bereich des Bodens der Haube angeordnet und mit einer Öffnung<B>108</B> übereinstimmend an dem Haubenteil 86 befestigt und dicht angeschlossen. Da dieses Leitungsorgan hier am Boden der Haube angeordnet ist, eignet es sich zur Unterstützung von im Abstand stehenden Kontakt stellen<B>111</B> und 112, die gegeneinander und gegen den sie umgebenden Teil des Leitungsorgans isoliert sind. Diese Kontaktstellen liegen in einem Sicher heitsstromkreis, der nachstehend ausführlicher be schrieben wird, und können von einer Ansammlung von Metall überbrückt werden, das unbeabsichtigt aus der Beschickungskammer übergelaufen ist und von einem Leitblech 114 durch die Öffnung 108 ge leitet wird.
Wenn sich anderes Fremdmaterial im Bereich der Kontaktstellen 111 und 112 in einer sol chen Menge ansammelt, dass es die Funktion der Einrichtung beeinträchtigt, überbrückt dieses Ma terial ebenfalls die Kontaktstellen 111 und 112. Der genannte Sicherheitsstromkreis weist ferner eine elek trische Einrichtung auf, die bestimmte Teile des die automatische Funktion der Maschine bewirkenden elektrischen Systems abstellt, wenn der Sicherheits stromkreis wie beschrieben geschlossen wird. In die sem Fall kann die Kappe 115 von dem Leitungsorgan 110 abgenommen und das Metall oder sonstige die Unterbrechung des Betriebs verursachende Material entfernt werden, so dass der Sicherheitsstromkreis zwi schen den Kontaktstellen unterbrochen wird.
Wie bereits erwähnt, werden von Zeit zu Zeit verschieden grosse Formteile in der Spritzgussmaschine verwendet. Um nun das Volumen des sonst unaus gefüllten Teils der Haube 85 zu verändern, wenn relativ kleine Formteile verwendet werden, und um dadurch die Evakuierung der Haube zu beschleuni gen, können in der Haube ein oder mehrere Verdrän gungselemente angeordnet werden. Ein derartiges Element ist in den Zeichnungen dargestellt und mit 117 bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform bildet es einen Verschluss für ein Handloch 118, durch welches das Innere der Haube zugänglich ist. Diese Zugänglichkeit ist manchmal für die Herstellung von Anschlüssen in einem Kühlsystem für die Formen wichtig, wie es in Spritzgussmaschinen üblich ist.
Ein derartiges System ist hier nicht dargestellt.
Mit dem Innern der Haube steht ein mit Saug druck betätigtes Schalterbetätigungsorgan 120 in Ver bindung, das hier aus einer Membran und ihrem Gehäuse besteht, welches über eine Rohrleitung 121 mit dem Innern der Haube in Verbindung steht. Auf diese Weise wird die Membran 122 dem in der Haube erzeugten Saugdruck ausgesetzt und be tätigt über eine Spindel 123 einen nachstehend als Haubenschalter bezeichneten Schalter 125.
Mit 130 ist der von dem ortsfesten Teil 21 der Spritzgussmaschine getragene Behälter des Vakuum systems bezeichnet, der in der Praxis etwa die Breite der Maschine einnimmt. Die Behälter von zwei oder mehreren Maschinen, die nebeneinander mit einem Durchgang zwischen einander benachbarten Maschinen angeordnet sind, können untereinander verbunden sein, so dass effektiv ein einziger Behälter von be- trächtlichem Volumen für einen Satz von Maschinen vorgesehen ist und gegebenenfalls mit Hilfe einer ein zigen Saugpumpe evakuiert werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steht der Behälter 130 über eine Rohrleitung 134 mit einer Saugpumpe 135 in Verbindung, die von einem Elektromotor 136 angetrieben wird.
Der Behälter 130 steht über eine Leitung 140 mit dem vorstehend erwähnten Leitungsorgan 110 in Verbindung. Die Leitung 140 hat eine so grosse Durchflussleistung, dass eine rasche Evakuierung der Haube 85 gewährleistet wird. In der Leitung 140 ist ein sogenanntes Vakuumventil 141 angeordnet, in dessen Gehäuse 142 eine zylindrische Kammer vor gesehen ist, in der ein das Ventilorgan 145 tragen der Kolben 144 arbeitet. Eine Feder 146 trachtet das Ventilorgan in die Offenstellung zu drücken. In die Schliessstellung wird es verschoben, wenn unter Steue rung durch einen Steuerschieber 141n die Kammer 146 über eine Rohrleitung 147 mit einem Druck medium beaufschlagt wird.
Eine Feder 148 trachtet, den Schieberkörper des Steuerschiebers 141a in eine Stellung zu drücken, in der die Rohrleitung 147 mit einer Rohrleitung 149 in Verbindung steht, die zu einer Quelle eines Druckmediums führt. Die Ein schaltung eines Solenoiden 150 bewirkt eine Ver schiebung des Ventilorgans in die in Fig. 1 dargestellte Stellung. In dieser Stellung des Schieberkörpers steht die Rohrleitung 147 mit einer Rohrleitung 151 für den Abfluss des Druckmediums in Verbindung. Beispiels weise führt die Rohrleitung 151 das Druckmedium zu der Niederdruckseite eines Systems, welches die genannte Quelle beinhaltet.
Es sind Vorkehrungen zum Wegnehmen des Va kuums in der Haube 85 z. B. durch Öffnen der Haube zur Atmosphäre getroffen, wenn eine be stimmte Phase eines Arbeitsspiels erreicht ist. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung besteht dieses Mittel aus einem Vakuumwegnahme- oder Lufteinlassschieber 155, der über eine Abzweigleitung <B>156</B> mit der Leitung 140 zwischen der Haube bzw. dem Gehäuse 85 und dem Vakuumventil 141 in Ver bindung steht. Eine Feder trachtet den Schieber körper des Schiebers 155 in eine Stellung zu ver schieben, in der der Schieber offen ist. Ein Solenoid 158 verschiebt den Schieberkörper gegen die Kraft der Feder in die Schliessstellung des Schiebers.
Mit dem Vakuumsystem zwischen der Saugdruck quelle und dem Vakuumventil 141 steht ein durch Saugdruck betätigtes Schalterbetätigungsorgan in Ver bindung, das aus einer Membran 160 und ihrem Ge häuse 161 besteht, das über eine Rohrleitung 162 mit der Leitung 140 in Verbindung steht. über eine Spindel 163 steht die Membran mit einem elektri schen Vakuumschalter 165 in Verbindung.
Während der Beschreibung eines Arbeitsspiels der Spritzmussmaschine und der Vakuumeinrichtung wer den die Stromkreise besprochen, welche das in Fig. 1 dargestellte elektrische System bilden. Dieses koordi niert und steuert die verschiedenen Schritte und ge- stattet das Arbeitsspiel von Anfang bis zum Ende automatisch. In Fig. 1 sind die Teile in jener Be ziehung dargestellt, die sie besitzen, wenn die Teile 5 und 6 aneinanderliegen und sich in der Beschik- kungskammer 40 eine Charge aus geschmolzenem Material befindet.
Vor einer ausführlicheren Beschreibung der Wir kungsweise möchte ich darauf hinweisen, dass un mittelbar nach dem Zusammenschluss der Formteile der Stössel 75 vorgeschoben wird und das Material über den Kanal 41 in den Formhohlraum 70 presst. Dabei geht der Stössel bis knapp vor das Austritts ende der Kammer 40 nach vorn, so dass in der Be schickungskammer eine kleine Menge Metall ver bleibt, die zusammen mit dem Gussstück erstarrt. Wie aus der nachstehenden Beschreibung deutlicher her vorgeht, wurde inzwischen das Gasventil 62 geschlos sen und infolge des Vorbeiganges des Stössels an der Öffnung 48 die Leitung 49 zur Atmosphäre hin ge öffnet, so dass Luft in das Gehäuse 38 hinter dem Stössel eintritt.
Infolge dieses Lufteintritts kann die die Leitung 49 und die deren oberem Ende benach barten Kanäle ausfüllende Schmelze unter dem Ein fluss der Schwerkraft in den Tiegel gelangen, in dem es unter dem Einfluss der dort herrschenden Tem peratur in schmelzflüssigem Zustand erhalten bleibt.
Mit Hilfe einer Zeitsteuerungseinrichtung, die, wie nachstehend erläutert wird, ein Teil des elektri schen Systems ist, werden die Arbeitsvorgänge so lange unterbrochen, dass das Gussstück erstarren kann.
Dann wird das Vakuumventil 141 geschlossen und der Lufteinlassschieber 155 geöffnet, so dass der Innenraum der Haube 85 mit der Atmosphäre in Ver bindung gebracht wird. Jetzt ist die Membran 122 keinem Saugdruck mehr ausgesetzt und schliesst der Haubenschalter<B>125.</B>
In dieser Stufe zieht der Mechanismus den Form teil 6 von dem Formteil 5 und den Haubenteil 87 von dem Haubenteil 86 ab. Letzterer wird jetzt von den Federn<B>100</B> ausgezogen. Wenn die beweglichen Teile die Rückzugsstellung fast erreicht haben, schlägt das Betätigungsorgan 15 an dem ortsfesten Anschlag 16 an und bringt die Bewegung des Kopfes 10 mit den Auswerfstiften 11 und der Stossstange 12 zum Stehen.
In der letzten Bewegungsphase des Formteils 6 wird daher das Gussstück mit Hilfe der Auswerf- stifte von der Fläche desselben angedrückt und kann beispielsweise mit Hilfe einer Zange, die zwischen den voneinander getrennten Rändern der Hauben teile eingeführt wird, leicht herausgenommen werden. Aus der Konstruktion geht hervor, dass das Schalter betätigungsorgan 28 gemeinsam mit der Formplatte 2 und den von ihr getragenen Teilen bewegt wird und den Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form öffnet, wenn das Organ 28 die Rückzugsstellung er reicht.
Wie nachstehend beschrieben wird, bewirkt dieser Vorgang die Ausschaltung des ganzen elek trischen Systems, das bis zu Beginn des nächsten Arbeitsspiels in diesem Zustand verbleibt. Nachstehend wird ein vollständiges Arbeitsspiel beschrieben. Es sei angenommen, dass die Teile sich in dem teilweise in Fig. 2 angedeuteten Zustand be finden, den sie zwischen den Arbeitsspielen einneh men. Die positive Seite der verschiedenen Stromkreise des erwähnten elektrischen Systems ist in Fig. 1 durch einen Leiter 166, die negative Seite durch einen Leiter 167 dargestellt. Die verschiedenen Stromkreise des Systems werden durch Leitungen dargestellt und im Zuge der Beschreibung besprochen.
Es ist ein normalerweise offener Anstellschalter 170 vorzugsweise in Form eines Druckknopfes vor gesehen, der zur Einleitung eines Arbeitsspiels kurz zeitig geschlossen wird. Dadurch wird ein Stromkreis über eine Leitung 171 hergestellt, die von dem Leiter 166 zu dem Leiter 167 führt und einen Ruhekon takt R3-2 und die Wicklung eines Relais R1 be inhaltet. Nach -Erregung des Relais R 1 werden die Arbeitskontakte R I-1 und R1-2 dieses Relais ge schlossen. Bei geschlossenem Kontakt R1-1 fliesst ein Strom von dem Leiter 166 über eine Leitung 172, welche den genannten Kontakt beinhaltet, zu der vorgenannten Leitung 171 und von dort zu dem Lei ter 167.
Dadurch wird die Erregung des Relais R1 aufrechterhalten bzw. das Relais gehalten, so dass auch der Kontakt R1-1 geschlossen bleibt, wenn der Anstellschalter 170 losgelassen wurde und sich geöff net hat. Gleichzeitig fliesst ein Strom von der Lei tung 172 über eine Leitung 173, welche den Kon takt R1-2 und einen Solenoiden 175 zum Schliessen der Form beinhaltet und bei 176 an die vorgenannte Leitung 171 angeschlossen ist, so dass ein Teil des Stromes jetzt durch einen Teil dieser Leitung<B>171.</B> zu dem Leiter 167 fliesst, der die negative Seite des Stromkreises darstellt.
Wenn der Solenoid 175 auf diese Weise einge schaltet ist, stellt er den Steuerschieber 35a derart ein, dass ein Druckmedium von einer geeigneten Quelle über die Rohrleitungen<B>178</B> und 179 zu dem Schieber 35 zum Schliessen der Form gelangt, so dass dieser derart eingestellt wird, dass ein unter höherem Druck stehendes Medium zu der in Fig. 1 linken Seite des Zylinders 26 gelangt und den Kolben 25 zur rechten Seite des Zylinders drückt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass über die Rohrleitung <B>180</B> von einer geeigneten Quelle abgezogenes Druck medium dem Schieber 36 zum Öffnen der Form zu geführt wird, der am Ende des vorhergehenden Arbeitsspiels in einem Zustand belassen wurde, in dem er seinen gegenwärtigen Zweck erfüllen kann.
Von dem Schieber 36 fliesst das Druckmedium über die Rohrleitungen 181 und 182 zum Zylinder 26.
Zusammen mit dem Kolben 25 bewegt sich das Schalterbetätigungsorgan 28 nach vorn und gelangt somit von dem Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form weg, so dass dieser sich schliessen kann. Das Schliessen des Schalters 30 hat jedoch im Augenblick keine Folgen, weil der Stromkreis, in dem sich die ser Schalter befindet, an einer anderen Stelle offen ist. An einer bestimmten Stelle der Vorwärtsbewegung des Kolbens 25 und der entsprechenden Vorwärts bewegung der von ihm getragenen Formplatte 2 und des Haubenteils 87 gelangt der Flansch 93 des Hau benteils in Berührung mit dem Fortsatz des Um fangsteils der Dichtung 94, so dass die Haube gegen einen Lufteintritt abgedichtet wird.
Das Ausmass der Berührungsfläche zwischen dem genannten Flansch und der Dichtung nimmt während der zunehmenden Evakuierung der Haube unter den nachstehend zu beschreibenden Bedingungen zu.
So wie die Haube auf diese Weise abgedichtet ist, greift das Betätigungsorgan 28 an dem Schalter 31 an und schliesst ihn. Infolgedessen wird ein Stromkreis hergestellt, der über die diesen Schalter beinhaltende Leitung 185, die Ruhekontakte 186 und TI-A, den vorerwähnten Vakuumschalter 165 und den Vakuum solenoiden 150 führt. Diese Leitung ist bei 188 an den Leiter 167 angeschlossen, der die negative Seite des Stromkreises darstellt.
Wenn der Vakuumsolenoid 150 eingeschaltet wird, verstellt er das Vakuum-Steuerventil 141a in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, so dass der den Kol ben 144 von hinten beaufschlagende Druck wegge nommen wird und die Feder 146 das Vakuumventil 141 öffnen kann. Beim Öffnen dieses Ventils stellt es über die Leitung 140 und das Leitungsorgan 110 eine Verbindung zwischen der Haube 85 und dem Be hälter 130 her, so dass die Haube rasch evakuiert wird.
Zugleich mit dem Öffnen des Vakuumventils 141 infolge der vorstehend beschriebenen Einschaltung des Vakuumsolenoiden 150 wird ein Zweigstromkreis hergestellt, und zwar über eine Leitung 190, die von ihrer Anschlussstelle 191 an der vorstehend erwähnten Leitung 185 zu einer Anschlussstelle 192 an dem Leiter 167 führt. Dieser Zweigstromkreis beinhaltet die Wicklung des Gas-Solenoiden 70.
Bei Einschal ten dieses Solenoiden wird der Steuerschieber 67 gegen die Wirkung der Feder 68 in die in Fig. 1 ge zeigte Stellung verschoben, so dass der den Kolben 64 von hinten beaufschlagende Druck weggenommen wird und die Feder 65 das Ventilorgan 63 zurück ziehen kann, wodurch das Gasventil 62 geöffnet wird. Jetzt kann Inertgas aus der Flasche oder dem Be hälter 60 durch die Rohrleitung 61 zu dem Tiegel 50 fliessen, und zwar in den Raum oberhalb des in dem Tiegel befindlichen schmelzflüssigen Metalls.
Infolge einer entsprechenden Einstellung des üblichen dem Behälter bzw. der Flasche 60 zugeordneten Ventils 60a kann das Inertgas auf den Spiegel der Schmelze nur einen begrenzten Druck ausüben. Unter dem Einfluss dieses Druckes und des innerhalb der Be schickungskammer 40 herrschenden Saugdruckes fliesst eine gemessene Menge der Schmelze über die Leitung 49, den Kanal des Leitungsorgans 46, die Düse der Messeinrichtung oder des Stöpsels 47 und die Öffnung 48 in die Beschickungskammer.
Die für die Evakuierung der Haube 85 und die Zuführung der Schmelze zu der Kammer 40 zur Verfügung stehende Zeit wird von einer elektrischen Zeitsteuerungseinrichtung T1 bestimmt. Diese Ein richtung wird eine bestimmte, einstellbare Zeit nach ihrer Einschaltung wirksam.
Die Einschaltung der Zeitsteuerungseinrichtung T1 erfolgt gleichzeitig mit dem Schliessen des Vakuumschalters 31 über einen Zweigstromkreis, der durch eine Leitung 193 dar gestellt ist, die von ihrem Anschluss 194 an der Lei tung 185 über die Zeitsteuerungseinrichtung T1 zu ihrem Anschluss 195 an der Leitung 171 führt, über welche der Strom zu der durch den Leiter 167 dar gestellten negativen Seite des Stromkreises gelangt. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Teil des durch die Leitung 185 dargestellten Stromkreises den Ruhekon takt T1 A beinhaltet. Dieser Kontakt und ein Ar beitskontakt Tl-B stehen in Wirkungsverbindung mit der Zeitsteuerungseinrichtung T1.
Wenn daher die Zeitsteuerungseinrichtung wirksam wird, bewirkt sie durch Öffnen des Kontaktes T1 A die Ausschal tung des Vakuumsolenoiden 150 und des Gas-Solen- oiden 70 und schliesst den Schalter TI-B.
Wenn die Haube wie in Fig. 1 dargestellt voll ständig geschlossen ist und die Formteile aneinander- liegen, hat sich das Betätigungsorgan 28 an dem End- punktschalter 32 zum Schliessen der Form vorbei bewegt und ihn geschlossen. Dadurch wird ein Strom kreis hergestellt, der durch die Leitung 196 darge stellt ist, die an der Anschlussstelle 197 mit der Leitung 185 in Verbindung steht und ausser dem End- punktschalter 32 zum Schliessen der Form die Wick lung eines Relais R2 einschliesst. An der Anschluss stelle 176 ist die Leitung 196 an die Leitung 171 angeschlossen.
Das Relais R2 weist Arbeitskontakte R2-1, R2-2 und R2-3 auf, die bei Einschal tung des Relais R2 geschlossen werden. Beim Schlie ssen des Kontaktes R2-1 wird dem Relais R2 Strom über einen Zweigstromkreis zugeführt, der durch eine Leitung 198 dargestellt ist. Diese führt von der Lei tung 185 zu einer vor dem Relais gelegenen Stelle der Leitung 196. Infolgedessen wird das Relais ge halten, wenn der vorher genannte Stromkreis, mit dem das Relais eingeschaltet wurde, geöffnet wird.
Vorstehend wurde darauf hingewiesen, dass bei Wirksamwerden der Zeitsteuerungseinrichtung T1 der Kontakt<B>TI -A</B> geöffnet und der Kontakt Tl-B geschlossen wird. Dadurch wird ein Strom kreis über eine Leitung 200 hergestellt, die an der Leitung 185 angeschlossen ist und zu einer Anschluss stelle 188 an dem Leiter 167 führt. Ausser dem Kon takt T1 B beinhaltet dieser Stromkreis den Kon takt R2-2 und den sogenannten Einschluss-Solen- oiden 82.
Bei Erregung des Solenoiden 82 verschiebt die ser den Schieberkörper des Steuerschiebers 80a aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links, so dass Druckmedium von einer nicht gezeigten geeigneten Quelle über eine Rohrleitung 205 und eine Rohr leitung 206 zu dem Hauptventil 80 gelangt und des sen Organ in eine Stellung verschiebt, die der gezeig ten entgegengesetzt ist.
Jetzt wird über die Leitungen 208 und 209 die rechte Seite des Einschusszylinders 78 mit unter höherem Druck stehendem Medium beaufschlagt. Unter diesen Bedingungen wird der Kolben 77 in dem Zylinder 78 vorgeschoben und treibt unter Vermittlung der Stange 76 den Stössel 75 längs der Beschickungskammer 40 nach vorn, so dass die Schmelze aus der Kammer in den Formhohl raum 7 gedrückt wird. Die Menge der Schmelze ist vorzugsweise so bemessen, dass der Stössel dicht an das Austrittsende der Kammer herankommen kann.
Wie vorstehend erwähnt, wurden inzwischen der Vakuum-Solenoid 150 und der Gas-Solenoid 70 aus geschaltet, so dass das Vakuumventil geschlossen und der Gasdruck von dem oberhalb des Tiegels 50 be findlichen Raum des Tiegels 50 weggenommen wurde. Wenn der Stössel 75 während seines Zuführungshubes an der Öffnung 48 vorbeigegangen ist, ist die Leitung 49 zur Atmosphäre hin offen, so dass die in der ge nannten Leitung festgehaltene Schmelze unter Schwer kraftwirkung in den Tiegel zurückfliessen kann, wobei das Gewicht der Schmelze den geringen Gasdruck, der noch oberhalb der Schmelze in dem Tiegel vorhanden sein kann, im wesentlichen überwindet.
Wenn der Kontakt R2-3 wie vorstehend er wähnt geschlossen wird, wird ein Stromkreis über eine Leitung 210 hergestellt, die von der positiven Seite des Stromkreises, die durch den Leiter 166 dar gestellt ist, zu der Stelle 211 der Leitung 171 führt und den Kontakt R2-3 und die Zeitsteuerungsein- richtunQ T2 beinhaltet. Nach einer Verzögerung, die ausreicht, um eine Abkühlung des Metalls in dem Formhohlraum und den mit ihm in Verbindung ste henden Räumen zu gestatten, bewirkt die Zeitsteue- rungseinrichtung T2 das Schliessen eines Kontaktes T2-1, worauf Strom durch einen Stromkreis fliesst, der durch eine Leitung 212 dargestellt ist.
Diese be inhaltet den Kontakt T2-1 und eine Zeitsteuerungs- einrichtung T3 und ist bei 213 an die Leitung 171 angeschlossen, die zur negativen Seite des Strom kreises führt. Von einer vor der Zeitsteuerungsein- richtung T3 gelegenen Stelle des soeben beschriebenen Stromkreises zweigt ein Stromkreis ab, der durch eine Leitung 215 dargestellt ist, die zu der vorerwähnten Leitung 171 führt und die Wicklung eines Relais R3 beinhaltet. Dieses Relais R3 weist einen Arbeits kontakt R3-1 und Ruhekontakte R3-2 und R3-3 auf. Wenn daher die Zeitsteuerungseinrichtung T2 ein Schliessen des Kontaktes T2-1 bewirkt, wird das Relais R3 eingeschaltet und schliesst den Kontakt R3-1.
Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, der durch die Leitung 217 dargestellt ist, die den ge nannten Kontakt und den Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form beinhaltet. Dieser Stromkreis erhält Strom über den Leiter 166, der die positive Seite des Stromkreises darstellt und direkt an eine Seite des Schalters 30 angeschlossen ist. Wenn daher der Kontakt R3-1 geschlossen wird, fliesst, solange der Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form geschlos sen bleibt, ein Strom von dem Leiter 166 über den Schalter 30 und die Leitung 217 zu der Anschluss- stelle der genannten Leitung an der vorerwähnten Lei tung 215 und weiter über die Wicklung des Relais R3 zur negativen Seite des Stromkreises.
Dadurch wird der Kontakt R3-2 geöffnet und unterbricht den Stromkreis der Wicklung des Relais R1, so dass dieses abgeschaltet wird. Ausserdem wird der Kontakt R3-3 geöffnet und unterbricht einen Stromkreis, der durch eine Leitung 218 dargestellt ist, die ausser dem genannten Kontakt einen Kontakt 219 beinhaltet, sowie den Solenoiden 158, der jetzt ausgeschaltet ist und das Öffnen des Lufteinlassventils 155 gestattet, so dass atmosphärische Luft in die Haube eingelassen wird. Dadurch wird der Saugdruck von der Membran 122 weggenommen und kann sich der Haubenschalter 125 schliessen.
Jetzt bewirkt die Zeitsteuerungseinrichtung T3 die Schliessung eines Kontaktes T3-1 und die Her stellung eines Stromkreises, der durch eine Leitung 220 dargestellt ist, die an eine vor der Zeitsteuerungs- einrichtung T3 gelegene Stelle der vorerwähnten Lei tung 212 angeschlossen ist und ausser dem Kontakt T3-1 den Haubenschalter 125 und einen Solenoiden 222 zum Öffnen der Form beinhaltet.
Dieser ver stellt den Steuerschieber 36Q in eine Stellung, in der er den Hauptschieber 36 zum Öffnen der Form mit Druckmedium beaufschlagt, so dass dieser Haupt schieber in eine Stellung gelangt, in der er über eine Leitung 223 die Vorderseite des Zylinders 26 mit Druckmedium beaufschlagt und den Rückzug des Kolbens 25 und eine entsprechende Bewegung der mit ihm in Wirkungsverbindung stehenden Teile, einschliesslich der Formplatte 2 und der von ihr ge tragenen Teile bewirkt. In Fig. 2 sind diese Teile in der Stellung gezeigt, in die sie auf diese Weise be wegt werden.
Gleichzeitig öffnet das Betätigungsorgan 28 den Endpunktschalter 30 zum Öffnen der Form und öffnet den Stromkreis, der den genannten Schal ter und den Kontakt R3-1 sowie die Wicklung des Relais R3 beinhaltet. Dadurch werden alle Strom kreise in den Zustand zurückgeführt, den sie zwi schen den Arbeitsspielen innehaben.
Wenn die Teile sich in der in Fig. 2 befindlichen Stellung befinden, kann die Bedienung mit Hilfe von Zangen das Gussstück entfernen und gegebenenfalls die Formteile nach der üblichen Praxis mit einem Kühhnittel bespritzen. Unmittelbar darauf kann durch Schliessen des Anstellschalters 170 das nächste Ar beitsspiel eingeleitet werden.
Wenn sich im Bereich der Kontaktstellen 111 und 112 Metallteile oder leitfähige Fremdkörper ansam meln und die Kontaktstellen überbrücken, wird der vorstehend erwähnte Sicherheitsstromkreis geschlos sen, der durch eine Leitung 225 dargestellt ist. Dieser Stromkreis beinhaltet die Wicklung eines sogenann ten Sicherheitsrelais SR, das die vorstehend erwähnten Kontakte 186 und 219 aufweist. Wenn dieses Relais eingeschaltet wird, öffnet es die Kontakte<B>186</B> und 219 und die Stromkreise, in denen diese und der Vakuumsolenoid 150 bzw. der Lufteinlasssolenoid 158 liegen. Dadurch wird die Haube 85 von der Saug druckquelle abgeschaltet und zur Atmosphäre hin ge öffnet. Bei Entfernung dieses Metalls bzw.
Materials in der vorstehend beschriebenen Weise werden die genannten Stromkreise wieder in den Normalzustand zurückgeführt.