Maschine zum Herstellen von Spritzgussstücken Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Her stellen von Spritzgussstücken, mit einem Behälter mit geschmolzenem Metall und einem Raum über dem geschmolzenen Metall, der ein inertes Gas enthält, welcher Behälter einen Gänsehals und eine Pump einrichtung aufweist, die zur Abgabe des geschmol zenen Metalls aus dem Behälter in eine Gussform die nen.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ein auto matisch gesteuerter Zuführungsmechanismus vor gesehen ist, der den Nachschub des festen Metalls in Stangenform durch ein Loch in der Deckenwandung des Behälters bewirkt, ohne dass Luft durch dieses Loch in den Behälter gelangt, und dass Pumpeinrich- tung und Gänsehals schwenkbar angeordnet sind, der art, dass Gänsehals und Gussform gekuppelt oder ent- kuppelt werden können.
Anhand der Zeichnung werden im folgenden Aus führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines Tiegels, welche die Zu führung von Magnesium in den Tiegel wiedergibt.
Fig. la ist eine Ansicht eines abgetrennten Teiles der Einrichtung der Fig. 1, welche im einzelnen den Aufbau der elektrischen und der Regelsteuerung der Zufuhr des Magnesiums wiedergibt.
Fig.2ist eine Ansicht ähnlich der der Fig. 1, welche nur einen Teil der Ausführung und ein abgeändertes Ausführungsbeispiel wiedergibt.
Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht eines Teiles der in Fig. 2 dargestellten Ausführung.
In Fig. 1 der Zeichnung ist bei 10 der Schmelz tiegel einer Magnesium-Spritzgussmaschine dargestellt, wobei der Tiegel einen Gänsehalsteil 11 enthält, aus welchem das Metall des Tiegels durch eine einen Kolben 13 mit einem steuerschieberartigen Ende 12 aufweisende Pumpeinrichtung abgegeben wird, wo- bei der Kolben in einer senkrechten Buchse 14 ar beitet. An dem Unterende der Buchse 14 befindet sich ein oberer Plattenteil 15, welcher einen Teil der Oberwandung 16 des Tiegels bildet.
An dem oberen Abgabeende des Gänsehalsteiles 11 befindet sich eine Düse 17, durch welche hin durch geschmolzenes Metall in den Raum 18 eines Paares von Formen abgegeben wird, von denen eine bei 19 angedeutet ist. Der Raum 18 ist bei der dar gestellten Ausführung so gestaltet, dass er eine be kannte Flügelmutter formt. Die Mutter wird auf einem Kernzapfen 20 gebildet, welcher dazu benutzt wird, um das Gussstück aus den Formteilen zu ent fernen und um in dem Körper des Gussstückes - wie ersichtlich - ebenfalls eine Bohrung zu bilden.
Die Buchse 14 wird von einem abgesetzten Arm 21 getragen, der bei 22 zwecks Schwenkbewegung des Tiegels einen Schwenkpunkt hat, um bei der ab satzweisen Herstellung von Spritzgussstücken die Düse 17 gegen die und weg von der Oberfläche der Form zu bewegen. Ein Bewegungsradius des Tiegels ist durch die radiale Linie 23 und die gekrümmte Linie 24 angedeutet, die später noch beschrieben wird.
In Fig. 1 der Zeichnung ist bei 25 teilweise ein kleiner Teil des Gehäuses der Heizeinrichtung dar gestellt, in welcher der Tiegel 10 bewegbar getragen wird. Der oben erwähnte Aufbau des Tiegels und der zugeordneten Teile ist in der Technik an sich be kannt, und daher wird keine weitere ins einzelne gehende Beschreibung als notwendig angesehen.
Zum anfänglichen Beschicken von Magnesium in den Tiegel, um einen Anfangsspiegel 26 herzustellen, ist in der Oberwandung 16 eine Öffnung 27 vor gesehen, und diese Öffnung ist durch einen Deckel 28 verschliessbar, der ein freibewegliches Scharnier, z. B. bei 29, und einen Handgriff 30 aufweist, um das Heben und Senken des Deckels zu erleichtern.
Die Oberwandung 16 des Tiegels enthält eine Öffnung 31 mit abgerundeter Wandung, deren Mitte durch die gebogene Linie 24 des Radius 23 durch laufen wird, wie schematisch angedeutet ist. Bei 32 ist eine Magnesiumspeisequelle in der Form eines langen Gussstückes dargestellt. Dieses Gussstück hat einen Durchmesser und eine fein bearbeitete Aussen wandung, welche satt, jedoch frei in die abgerundete Wandungsöffnung 31 hineinpasst, so dass bei der Schwenkbewegung des Tiegels 10 der Tiegel frei über das Gussstück läuft und ein Klemmen des Tiegels an ihm verhindert.
Das Gussstück ist frei aufgehängt, so dass es sich im Winkel selbsttätig verschiebt.
An dieser Stelle ist auszuführen, dass die gesamte Bewegung des Tiegels geringfügig ist und ausreicht, um lediglich die Düse 17 von der Fläche der Form frei zu bewegen, wodurch ein überhitzen der Form verhindert wird, oder mit anderen Worten aus gedrückt, die normale Abkühlung der Form in der Zwischenzeit zwischen aufeinanderfolgenden Ein- spritzchargen von Metall in die Ausnehmung der Form erleichtert wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersicht lich, dass ein guter Abschluss zu der Kammer 33 des Tiegels oberhalb des Spiegels 26 des in dem Tiegel befindlichen geschmolzenen Metalls geschaffen ist. In diese Kammer wird ein inertes Gas durch ein Rohr 34 eingeführt, das, wie in der Ausführung dar gestellt ist, in der Platte 15 angeordnet ist. Diese Zu fuhr von Gas erfolgt laufend, um dadurch irgend welche Undichtigkeiten zu kompensieren, welche durch die Öffnung 31 oder die Öffnung 27 hindurch vorhanden sein könnten.
Bei der Herstellung von Magnesium-Spritzguss- stücken kann Schwefeldioxyd (S02) benutzt werden, um eine Oxydation des erhitzten Magnesiums zu ver hindern. Bei 35 ist in der Platte 15 ein Pyrometer an geordnet, welches sich nach unten in das Metall des Tiegels erstreckt, um die Temperatur des in dem Tie gel befindlichen Metalls zu regeln.
Zum Regeln des Vorschubs des Gussstückes 32 zum Ergänzen des Magnesiums zu dem Tiegel, wel ches mit dem Verbrauch bei der Herstellung von Spritz gussstücken einhergeht, wird eine selbsttätige Vorschubregel- und -Steuereinrichtung verwendet, welche in Fig. la der Zeichnung schematisch dar gestellt ist.
Es ist eine lange Kette 36 vorgesehen, welche an einem Ende eine Kappe oder eine Kupp lung 37 zum Verbinden mit dem oberen Ende eines Gussstückes hat, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, und die Kette hat an ihrem gegenüberliegenden Ende einen Steuerteil oder eine Kugel 38 (Fig. la).
Die Kette 36 läuft über ein Kettenrad 39, das um eine Welle 40 drehbar ist, auf welcher ein Sperr rad 41 befestigt ist. An dem Kettenrad 39 ist eine Sperrklinke 42 befestigt, die durch eine Feder 43 gewöhnlich in Eingriff mit dem Sperrad 41 gedrückt wird. Es ist daher ersichtlich, dass, wenn das Gewicht des Gussstückes 32 bestrebt ist, die Kette 36 in Rich tung des Pfeiles 44 der Fig. la nach unten zu be wegen, die Welle 40 durch die Klinke und das Sperr- rad gedreht wird, um sowohl die Welle 40 als auch ein grosses auf ihr befestigtes Zahnrad 45 in Rich tung des Pfeiles 46 zu drehen.
Nahe dem Umfang des grossen Zahnrades 45 ist eine Steuerwelle 47 gelagert, welche ein Ritzel 48 aufweist, das mit dem Zahnrad 45 kämmt. Des wei teren ist auf der Welle 47 eine Doppelsteuerschaufel 49 angeordnet, welche Schaufeln sich radial in ent gegengesetzten Richtungen erstrecken. Die Schaufeln 49 drehen mit hoher Geschwindigkeit, wobei sie in folge des Luftwiderstandes die Abwärtsbewegung des Gussstückes 32 bremsen oder verzögern, wenn es durch später zu beschreibende Mittel zum Ergänzen freigegeben wird. Ebenfalls auf der Welle 47 ist eine Bremstrommel 50 befestigt.
Auf einem Zapfen 51 ist ein Hebel 52 angeord net, an dessen einem Ende, wie bei 53 ersichtlich ist, ein Bremsschuh 54 angelenkt ist; das andere Ende des Hebels 52, wie bei 55 ersichtlich, ist mit dem äusseren Ende eines Polstückes 56 eines elektrischen Solenoids 57 schwenkbar verbunden. Bei 58 und 59 sind schematisch Stromzuleitungsdrähte zu dem Sole noid angedeutet. In diesen Leitungen sind Strom schluss- und -unterbrechungseinrichtungen schema tisch bei 60 dargestellt. Diese Einrichtungen können beispielsweise die Form eines Mikroschalters haben, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, dessen Kontakt 61 auf einem auf einer Welle 63 befestigten Arm 62 einstell bar getragen wird.
Die Welle 63 ist in dem Tiegel 10 angeordnet und erstreckt sich in die Kammer 33 oberhalb des Spiegels geschmolzenen Metalls. Auf der Welle 63 innerhalb des Tiegels ist ein Arm 64 befestigt, mit dessen freiem Endteil ein Schwimmer 65 verbunden ist. Hier ist auszuführen, dass sowohl der Arm 62 als auch der Schalter 60 vorzugsweise in grossem Abstand vom Tiegel angeordnet sind, um so jede übermässige Erwärmung des Schalters zu verhin dern. Zu diesem Zweck können auch Isolationen vor gesehen sein. Der Schwimmer 65 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das durch das erhitzte Magnesium nicht angegriffen wird. Es ist vorzugs weise hohl gemacht und besteht demgemäss aus einem Material, das, leichter als das Magnesium ist. Gra phit oder ähnliche Stoffe können verwendet werden.
Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass, nachdem der Tiegel 10 anfänglich mit Ma gnesium bis zu einem Spiegel im wesentlichen bei 26 in Fig.1 angefüllt worden ist, die Kette 36 vermittels der Kugel 3 8 betätigt wird, um das Kettenrad 39 in der Rich tung entgegen dem Pfeil 46 zu drehen, wodurch die Kupplungskappe 37 in unmittelbare Nähe der Welle 4-0 gebracht wird. Bei diesem Vorgang dreht sich die Klinke 42 frei um das Sperrad 41, und die Welle 40 bleibt fest stehen.
Ein Gussstück 32 wird dann nach unten durch die Öffnung 31 hindurch eingeführt und erstreckt sich in die Kammer 33 bis zu einer Lage nahe dem Spiegel 26, wonach das obere Ende des G ussstückes an der Kupplung 37 befestigt wird.
Wenn die Teile sich in dieser Stellung befinden, sei angenommen, dass der Schwimmer 65 sich in seiner angehobenen Stellung befindet, wodurch das Solenoid erregt wird, woraus sich ein zwangläufiger Eingriff des Bremsschuhes 54 mit der Bremstrommel 50 ergibt, wodurch das Zahnrad 45 gegen Drehen festgehalten oder gehemmt wird.
Wenn der Magne- siumspiegel 26 in dem Tiegel 10 auf einen Punkt herabsinkt, der ausreicht, um den Stromkreis zu dem Solenoid zu unterbrechen, gibt dieser Vorgang den Bremsschuh von der Trommel 50 frei und ermöglicht dem Gussstück 32, sich nach unten zu bewegen, und diese Abwärtsbewegung wird zu einer langsamen Vorschubabwärtsbewegung durch die sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Steuerschaufeln 49.
So bald das Gussstück sich in die geschmolzene Metall masse hinein erstreckt, steigt der Spiegel geschmol zenen Metalls auf den Spiegel an, durch welchen der Stromkreis wiederum geschlossen wird, indem der Schwimmer 65 angehoben wird, wodurch seinerseits der Bremsschuh 54 wieder angelegt und eine weitere Abwärtsbewegung des Gussstückes gehemmt wird.
Dieser Arbeitsvorgang erfolgt absatzweise zum Er gänzen des Metallvorrats im Tiegel und dies geht ein her mit dem Verbrauch des Metalls bei der Herstel- hing von Gussstücken. Wenn das lange Gussstück bei nahe verbraucht ist, wird das zurückbleibende kurze Gussstück von der Kupplung 37 abgenommen und kann entweder in den Tiegel fallen, oder es wird zum Wiederschmelzen verwendet,
wonach die Kette 36 wieder angehoben und ein neues Gussstück angeord- riet und an der Kupplung 37 befestigt wird. Bei die sem Wechsel kann das neue Gussstück von Hand in die Öffnung 31 eingeführt werden. Gegebenenfalls kann zeitweilig ein Abdeckstück über der Öffnung an geordnet werden, um eine übermässige Abgabe von inertem Gas während dieses Arbeitsvorganges zu ver meiden.
Es kann gesagt werden, dass zu diesem Zeitpunkt das Gas bei einem Druck gehalten wird', der etwas grösser als der Atmosphärendruck ist.
In den Fig. 2 und 3 der Zeichnung ist eine ab geänderte Ausführungsform wiedergegeben, bei wel cher sowohl der gesamte Mechanismus der Fig. la als auch ein Teil des Mechanismus der Fig. 1 verwen det wird, und die Abänderung besteht hauptsächlich in der Verwendung eines feststehenden Tiegels 66 statt eines schwenkbaren Tiegels 10; der Tiegel 66 ist in einem Heizgehäuse angeordnet, welches bei 67 teilweise dargestellt ist. Bei dieser Ausführung hat die Oberwandung 68 des Tiegels an ihrem vorderen Ende eine Grosse Öffnung 69, welche von Wandungen be grenzt ist, die eine Schrägfläche 70 aufweisen. Ein Rohr zum Einführen von inertem Gas ist bei 34' dar ?estellt.
Dies entspricht dem in Fig. 1 dargestellten Rohr 34.
Auf dieser Schrägfläche ist eine Gänsehalsfüh- rungsplatte 71 verschiebbar angeordnet, in welcher eine grosse, längliche, eckige Öffnung 72 vorgesehen ist. Bei 73 ist schematisch ein Gänsehalsaufbau dar gestellt, der einen Teil 74 aufweist, welcher satt pas send, jedoch verschiebbar in der Öffnung 72 angeord net ist, und der Gänsehals 75 selbst enthält ein Ende 76, welches nach oben durch den Teil 74 hindurch vorsteht und eine mit ihm verbundene Düse 77 hat:
Der Zusammenbau 73 enthält weiterhin eine sich nach oben erstreckende Buchse 78, auf welcher ein Arm 79 entsprechend dem Arm 21 angeordnet ist, und der Schwenkpunkt des Armes 79 ist bei 80 an gedeutet.
Bei 81 ist der Kolben angedeutet, welcher in der, Einrichtung zum Abgeben des geschmolzenen Me talls durch den Gänsehals 75 und die Düse hindurch arbeitet. Die verschiedenen Teile dieser Einrichtung werden im einzelnen nicht beschrieben, da sie in der Technik bekannt sind.
Die Oberwandung 68 des Tiegels 66 hat eine Öffnung 82, in welche ein Gussstück 32', ähnlich dem Gussstück 32, satt passend für eine senkrechte Be wegung in den Tiegel hinein zum Ergänzen der Me tallzufuhr zu dem Tiegel zum Schmelzen eingesetzt ist, um einen Spiegel von geschmolzenem Magnesium im wesentlichen auf dem Spiegel 26' (Fig.2) auf rechtzuerhalten.
Mit anderen Worten ausgedrückt, dadurch, dass der Tiegel 66 feststehend gehalten wird, kann das Gussstück 32' sich frei ohne Klemmwirkung in senkrechter Richtung vermittels der Regeleinrich tung, wie sie in Fig. la dargestellt ist, bewegen.
Es ist ersichtlich, dass Mittel entsprechend dem Rohr 34 vorgesehen sind, um ein inertes Gas in die Kammer 33' oberhalb des Spiegels 26' und ein. Pyrometer, ähnlich dem Pyrometer 35, einzuführen.' Während der Tiegel 66 feststehend gehalten wird, wird der Gänsehalsaufbau 73 auf dem Schwenkzapfen 80 zum Bewegen der Düse 77 gegen die und weg von" der Form geschwenkt, wie es bei dem in Fig. 1 dar gestellten Aufbau der Fall ist. Bei dieser Bewegung gleitet die Platte 71 über die Fläche 70, und der Zu sammenbau 73 bewegt sich in senkrechter Richtung in der Öffnung 72.
Die Platte 71 bewegt sich um eine Entfernung, die kleiner als die Fläche des Tiegels 66 ist, auf welchem die Platte ruht, wodurch gewähr leistet wird, dass keine Öffnung in der Oberwandung des Tiegels entsteht, wenn das Ende des Gänsehalses 75 von der Düse 77 freikommt. Durch zweckentspre chende Fertigbearbeitung der Angriffsflächen tritt praktisch keine Undichtigkeit für das inerte Gas zwi schen den Teilen 71 und 70 und 74 und 72 auf. Wei terhin gewährleistet der enge Passsitz des Gussstückes 32' in der Öffnung 82 einen wirksamen Abschluss, wobei an Verbrauch von inertem verwendeten Gas gespart wird.
Ein weiterer Vorteil der in Fig. 2 und 3 gezeigten Arbeitsart liegt in der Tatsache, dass keine Bewegung des geschmolzenen Metalls in dem Tiegel stattfindet, und dies steht im Gegensatz zu der Bewegung, welche bei dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau eintritt. Die Öffnung 69 in dem feststehenden Tiegel 66 ist genügend gross, um die freie Schwenkbewegung des Gänsehalsaufbaus 73 auszugleichen.
Bei einer Vorrichtung dieser Art ist ersichtlich, dass der intermittierende Vorschub von Vorratsmate rial mit der Grösse der in der Form gebildeten Guss- stückeeinhergeht. Wenn verhältnismässig grosse Guss- stücke hergestellt werden, geht der Vorschub häufiger vor sich als bei der Herstellung von relativ kleinen Gussstücken. In allen Fällen verändert sich der Spiegel des geschmolzenen Metalls in dem Tiegel innerhalb vorbestimmter Grenzen,
die durch die Schwimmein richtung und die elektrischen oder durch andere An triebsmittel gesteuert werden, die von ihr betätigt wer den. Bei verschiedenen Arten und Typen von Maschi nen mit Bezug auf das Aufnahmevermögen wird die Grösse des Gussstückes verändert. Auf die gleiche Weise kann der Aufbau des Reglers dementsprechend verändert werden, um das vergrösserte oder verklei nerte Gewicht des verwendeten Gussstückes auszuglei chen.