DE1152503B - Verfahren zum Nachdruecken von fluessigem Metall in den Formhohlraum einer Druckgiessmaschine und Druck-giessmaschine zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Es sind Druckmaschinen bekannt, bei denen das geschmolzene Metall zuerst in eine Druckkammer gegossen wird, die mit dem Formhohlraum in Verbindung steht. Das geschmolzene Metall wird in den Formhohlraum durch einen hydraulisch betätigten Kolben gedrückt.

Um die durch das Schwinden des Metalls beim Erstarren verursachten Hohlräume auszufüllen, wird danach gestrebt, zusätzliches Metall am Ende der Erstarrung in den Formhohlraum einzuführen.

Hierzu dienen die bekannten Druckmasseln oder verlorenen Köpfe, d. h. beim Guß angelegte Reserven flüssigen Metalls. Diese müssen folgende Eigenschaften haben:

1. Das Metall im verlorenen Kopf darf erst nach dem Metall des Gußstücks erstarren.

2. Es wird eine Kraft auf das noch flüssige oder bildsame Metall des verlorenen Kopfes einige Zeit nach dem Guß ausgeübt, um die Hohlräume im Gußstück auszufüllen.

Diese Kraft kann in verschiedener Weise aufgebracht werden:

a) Die «häufigste, weil einfachste Art besteht in der Ausnutzung der Schwerkraft. Der verlorene Kopf ist an der Oberseite des Gußstücks in dem Einguß angebracht, so daß das Metall durch sein Eigengewicht in das Gußstück einfließen kann.

b) Ein anderes Verfahren besteht darin, daß man den Luftdruck innerhalb des verlorenen Kopfes wirken läßt, indem man einen für Luft durchlässigen und für Metall undurchlässigen Kern durch die an der kühlen Wand der Form erstarrte Kruste hindurchführt.

c) Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß man den verlorenen Kopf von außen mittels eines Nachdrückkolbens zusammendrückt, der in einen Verteilerraum eingetrieben wird. Dies geht selbstverständlich nur bei Metallformen. Dieses Verfahren wird bei den meisten Druckgießmaschinen verwendet, bei denen der im Verteilerraum zurückbleibende Metallüberschuß als Druckmassel dient.

Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Nachdrücken von flüssigem Metall, insbesondere von Stahl, mit Hilfe eines Nachdrückkolbens aus einem Verteilerraum oder einem Druckmasselraum in den Formhohlraum einer Druckgießmaschine, bei der das flüssige Metall aus der Druckkammer mit einem Druckkolben über einen Verteilerraum in den Formhohlraum gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen des Verteilerraumes, des Verfahren zum Nachdrücken
von flüssigem Metall in den Formhohlraum
einer Druckgießmaschine und Druckgießmaschine zur Durchführung
dieses Verfahrens

Anmelder:

Regie Nationale des Usines Renault,

Billancourt, Seine (Frankreich),

und Societe des Hants Foruneaux et Forges

d'Allevard, Paris (Frankreich)

Vertreter: Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,
München 19, Romanplatz 10

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 28. August 1952 (Nr. 634 109)

Formhohlraumes und des engen Zylinderraumes vor dem Nachdrückkolben mit flüssigem Metall die Schmelze zuerst in dem Nachdrückzylinderraum erstarrt und daß zum Nachdrücken von flüssigem Metall in den Formhohlraum nur der im Nachdrückzylinderraum erstarrte Metallpfropfen von dem Nachdrückkolben in das noch flüssige Metall des Verteilerraumes eingepreßt wird.

Erfindungsgemäß wird also eine Kraft unmittelbar auf das noch flüssige Metall innerhalb der an der Wand bereits erstarrten Kruste des Verteilerraumes ausgeübt, indem man den im Nachdrückzylinderraum bereits erstarrten Metallpfropfen in die Druckmassel eintreibt. Auf diese Weise läßt sich trotz hoher Gießtemperatur und der dadurch bedingten raschen Abkühlung an den Formwänden ein Druckguß von Stahl mit bestem Erfolg durchführen. Auch wird durch den erstarrten Metallpfropfen jede direkte Berührung des Nachdrückkolbens mit dem flüssigen oder halbflüssigen Metall vermieden.

Letzterer Umstand läßt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zur wirksamen Abdichtung

309 650/193

des Druckkolbens und des Nachdrückkolbens mit einfachen Mitteln ausnutzen. Bei einer Druckgießmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nämlich der Durchmesser des Nachdrückkolbens kleiner als der Durchmesser des Druckkolbens, und die Dichtungseinlage vor dem Druckkolben und/oder vor dem Nachdrückkolben ist als MetaUschale ausgebildet. An dieser Metallschale setzt sich bei Berührung mit dem flüssigen Metall sofort eine erstarrte Metallschicht ab, die dicker ist als die Schale selbst, wodurch eine bei allen Temperaturen wirksame Abdichtung erzielt wird. Da wegen der Schale der Kolben mit Spiel im Zylinder geführt werden kann, läßt sich ein Fressen des Kolbens mit Sicherheit vermeiden, auch wenn dieser sich infolge der hohen Temperatur ausdehnt.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 und 2 je einen Schnitt durch die Druckkammer mit dem Druckkolben und dem Nachdrückkolben in den Stellungen zu Beginn und am Ende des Druckgießens,

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht des mit einer besonderen Dichtung versehenen Druckkolbens,

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht einer Dichtungsschale.

Fig. 1 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform einer Druckgießmaschine gemäß der Erfindung. Der nicht dargestellte Formhohlraum wird mittels einer vertikal angeordneten Druckkammer 9 und eines zugehörigen Kolbens 8 über einen Verteilerraum 12 und einen Einguß 12 a gefüllt. Die Druckkammer 9 selbst wird aus dem nicht dargestellten Gießpfannenzylinder gefüllt.

Gemäß der Erfindung ist in dem Nachdrückzylinder 11 ein Nachdrückkolben 10 angeordnet, dessen Durchmesser etwa zwei Drittel des Durchmessers des Druckkolbens beträgt. In der Ruhestellung läßt der Nachdrückkolben zwischen seiner Stirnseite und dem Verteilerraum 12 einen freien Raum 13 frei. Die Stoßlinie zwischen den Formhälften ist mit 14 bezeichnet.

Die Wirkungsweise der Druckgießmaschine gemäß der Erfindung ist nun folgende:

Nachdem die Druckkammer 9 aus dem nicht dargestellten Gießpfannenzylinder mit flüssigem Stahl gefüllt wurde, wird der Kolben 8 nach oben in Bewegung gesetzt, so daß das Füllen des Verteilerraumes 12 und der nicht dargestellten Gußform einsetzt. Der Stahl verfestigt sich an den Wänden der Druckkammer 9 und bildet einen Belag, der dem Kolben einen so großen Widerstand entgegensetzt, daß die Aufwärtsbewegung des Druckkolbens vollständig abgebremst wird, bevor die Gußform vollständig gefüllt ist. Während dieses Vorganges ist jedoch das in den freien Raum 13 zwischen dem Verteilerraum 12 und dem Nachdrückkolben 10 gefüllte Metall fest geworden. Man setzt nun den Nachdrückkolben 10 in Bewegung, der so den fest gewordenen Metallpfropfen 13 α unter Druck setzt.

Der vor dem Nachdrückkolben liegende, verfestigte Metallpfropfen 13a übt nun seinerseits unmittelbar die entsprechende Druckkraft auf das teigige Metall in dem Verteilerraum 12 aus, in das er eindringt. Dem Verteilerraum 12 kommt so gleichzeitig die Funktion eines verlorenen Kopfes oder einer Druckmassel zu. Dank der sich von selbst ergebenden guten Einpassung des Metallpfropfens in den Nachdrückzylinder werden Metallverluste vermieden. Da der Nachdrückkolben nicht selbst in das teigige Metall eindringt, besteht keine Schwierigkeit, ihn wieder zurückzuziehen und in seine Ausgangslage zu bringen. Der Metallpfropfen 13a wird bei Herausnehmen des Gußstücks aus der Gußform zusammen mit dem Preßrest aus dem Verteilerraum 12 entfernt.

Es ist natürlich nicht unbedingt erforderlich, daß, wie an Hand des Beispiels angegeben, der Nachdrückkolben koaxial zum Druckkolben angeordnet wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung trägt der Kolben 4 eine scheibenförmige Platte oder Schale 5, die die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Gestaltung aufweist.

Die Ränder der Schale 5 werden unter der Druckeinwirkung an die Innenwandungen des Zylinders angedrückt, wodurch eine vorzügliche Abdichtung während der Druckeinspritzung des Metalls auch bei hoher Temperatur, hohem Druck und hoher Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird.

Der Fachmann ist jederzeit in der Lage, die Stärke der Scheibe, ihre Zusammensetzung (hitzebeständiger Stahl) und die Nähe der aufgebogenen Ränder den speziellen Bedingungen der jeweiligen Fertigung anzupassen, von denen diese Faktoren abhängig sind. Die Abdichtung gemäß der Erfindung kann bei beiden Kolben, also sowohl bei dem Druckkolben 8 als auch bei dem Nachdrückkolben 10, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, angewendet werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Nachdrücken von flüssigem Material, insbesondere von Stahl, mit Hilfe eines Nachdrückkolbens aus einem Verteilerraum oder einem Druckmasselraum in den Formhohlraum einer Druckgießmaschine, bei der das flüssige Metall aus der Druckkammer mit einem Druckkolben über einen Verteilerraum in den Formhohlraum gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen des Verteilerraumes, des Formhohlraumes und des engen Zylinderraumes vor dem Nachdrückkolben mit flüssigem Metall die Schmelze zuerst in dem Nachdrückzylinderraum erstarrt und daß zum Nachdrücken von flüssigem Metall in den Formhohlraum nur der im Nachdrückzylinderraum erstarrte Metallpfropfen von dem Nachdrückkolben in das noch flüssige Metall des Verteilerraumes eingepreßt wird.

2. Druckgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Nachdrückkolbens (10) kiemer ist als der Durchmesser des Druckkolbens (8) und daß die Dichtungseinlage vor dem Druckkolben und/oder vor dem Nachdrückkolben als MetaUschale (5) ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 953 647, 743 040,
742182, 728 336, 597 704;
USA.-Patentschrift Nr. 969 539.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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