DE1175392B

DE1175392B - Druckgiessmaschine

Info

Publication number: DE1175392B
Application number: DES60677A
Authority: DE
Inventors: Kenneth David Heskett
Original assignee: SPARKLETS Ltd
Current assignee: SPARKLETS Ltd
Priority date: 1957-11-22
Filing date: 1958-11-19
Publication date: 1964-08-06
Also published as: CH367288A; GB834723A; US2985928A; FR1208726A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B22d

Deutsche KL: 31c-26/02

Nummer: 1 175 392

Aktenzeichen: S 60677 VI a / 31 c

Anmeldetag: 19. November 1958

Auslegetag: 6. August 1964

Die Erfindung betrifft Druckgießmaschinen zum Gießen von Metallen oder anderen Werkstoffen, beispielsweise auch von synthetischen Thermoplasten. Insbesondere betrifft die Erfindung Druckgießmaschinen mit einer evakuierbaren Druckkammer, in welche eine in einen Schmelztiegel ragende Steigleitung für flüssiges Gießmaterial mündet, wobei die Mündung der Steigleitung von einem Druckkolben nur in seiner zurückgezogenen Stellung freigegeben ist. ίο

Es sind bereits Gießmaschinen bekannt, bei welchen jeweils eine Gießform einerseits an eine Evakuierungsleitung bzw. eine Vakuumpumpe und andererseits an eine in einen Schmelztiegel ragende Steigleitung für flüssiges Metall angeschlossen ist. Diese Gießmaschinen haben den Nachteil, daß das flüssige Metall nur durch Erzeugung eines Vakuums über die Steigleitung in die Gießform gehoben werden kann. Dies ist bezüglich der Dosierung des in die Gießform einzubringenden Materials und bezüglich der Ausfüllung feiner Kanäle in der Gießform ein sehr unsicheres und langwieriges Verfahren. Außerdem besteht hierbei die Gefahr, daß ein Teil des durch das Vakuum angehobenen flüssigen Metalls über die Gießform in die daran angeschlossene Evakuierungsleitung eintritt und nach dem Erstarren die Evakuierung stört.

Bei anderen bekannten Gießmaschinen wird das durch Erzeugung eines Vakuums in einer Steigleitung aus einem Schmelztiegel angehobene flüssige Metall durch einen Druckkolben in die Gießform gedrückt. Die Mündung der Steigleitung an der Gießform bzw. an einem Druckzylinder wird bei diesen bekannten Druckgießmaschinen von dem Druckkolben nur in seiner zurückgezogenen Stellung freigegeben. Ebenso ist die Evakuierungsleitung mit dem Druckzylinder bzw. der Gießform über einen Ringspalt nur dann verbunden, wenn sich der Druckkolben in seiner zurückgezogenen Stellung befindet und zusammen mit dem so erweiterten Druckzylinder den Ringspalt bildet.

Diese bekannten Druckgießmaschinen haben den Nachteil, daß in dem Ringspalt zwischen dem Druckkolben und dem Druckzylinder ein sehr hoher Widerstand für die Erzeugung eines Vakuums besteht. Deshalb ist es mit diesen Maschinen nicht möglich, innerhalb kurzer Zeit ein genügend hohes Vakuum zu erzeugen. Außerdem gibt ein derartiger, vergleichsweise schmaler Ringspalt Anlaß zu Verstopfungen durch das flüssige Metall, welches bei ungenauer Dosierung in die Evakuierungsleitung und in die daran angeschlossene Vakuumpumpe eintreten Druckgießmaschine

Anmelder:

Sparklets Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,

Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Als Erfinder benannt:

Kenneth David Heskett, London

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. November 1957
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und dort erstarren kann. Schließlich ist bei diesen bekannten Druckgießmaschinen der Kolben innerhalb des Ringspaltes in dem Druckzylinder nicht geführt, so daß ein sauberes Fluchten der Kolbenwandungen mit den Zylinderführungsflächen nicht ohne weiteres gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Druckgießmaschine zu schaffen, bei welcher der Gießvorgang sehr schnell und sicher durchgeführt werden kann. Insbesondere soll durch die Erfindung verhindert werden, daß bei schnellem Arbeiten flüssige Gießmasse in die Evakuierungsleitung geschleudert wird und daß die flüssige Gießmasse nicht in die Vakuumpumpe gelangt, sondern in die Gießform zurückfließt, wenn sie infolge ungenauer Dosierung doch die Evakuierungsleitung erreichen sollte.

Demgemäß geht die Erfindung von einer Druckgießmaschine aus, in deren evakuierbare Druckkammer eine in einen Schmelztiegel ragende Steigleitung für flüssiges Gießmaterial mündet und bei welcher die Mündung der Steigleitung von einem Druckkolben nur in seiner zurückgezogenen Stellung freigegeben ist. Die Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben an seiner Stirnseite mit einem Vorsprung zum Ablenken des in die Druckkammer einströmenden flüssigen Metalls von der Mündung der über der Metallsteigleitung in die Druckkammer mündenden Evakuierungsleitung versehen ist.

Die Einrichtung, mit deren Hilfe verhindert wird, daß die Gießmasse die Vakuumquelle erreicht, be-

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steht darin, daß die Vakuumleitung von der Chargierkammer aus nach oben geführt ist. Dabei ist die Länge dieses Kanals so gewählt, daß eine Hochsaugung der Gießmasse unmöglich gemacht ist. So kann beispielsweise der Unterdruckkanal über eine Mindesthöhe von beispielsweise einem Drittel derjenigen Höhe hochgeführt sein, welche derjenigen Höhe der Gießmasse entspricht, welche der Saugwirkung eines vollkommenen Vakuums das Gleichgewicht halten würde. Die Unterdruckquelle muß also ein Vakuum von mehr als 33%% erzeugen, bevor die Gießmasse bis zum obersten Teil der Unterdruckleitung hochsteigt, was praktisch niemals der Fall sein wird.

Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme und zum Zwecke der raschen Herstellung eines Unterdrucks in der Chargierkammer kann eine Unterdruckkammer zwischen die Unterdruckquelle und das Unterdruckventil geschaltet sein. Das Volumen dieser Unterdruckkammer kann größer sein als das Volumen der Chargierkammer, so daß diese Unterdruckkammer in der Lage ist, irgendwelche durch die Unterdruckleitung hochgesaugte Gießmasse aufzunehmen und sie daran zu hindern, bis zur Unterdruckquelle vorzudringen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche in schematischer Form einen Schnitt durch Teile einer Druckgießmaschine zeigt.

Die feststehende Formplatte 10 hält die Gießformhälfte 11. Die verschiebbare Gießformhälfte 12 wird von der verschiebbaren Formplatte gehalten. Zwischen den Gießformhälftenil und 12 wird bei geschlossener Gießform ein Formhohlraum 13, ein Anguß 14 und ein Einguß 15 gebildet.

In der feststehenden Formplatte 10 ist eine zylindrische Chargierkammer 16 angeordnet, in welcher ein Chargierkolben 17 verschiebbar angeordnet ist, der in vollständig zurückgezogener Stellung dargestellt ist. Unterhalb der Chargierkammer 16 ist ein beheizter Schmelztiegel 18 für die Gießmasse 19 vorgesehen. Ein Zuführungskanal 20 taucht mit seinem unteren Ende in die geschmolzene Gießmasse 19 hinein und führt vom Schmelztiegel 18 nach oben, um an der Unterseite der Chargierkammer 16 in einer Öffnung 21 in deren Innerem zu münden. Der Chargierkolben 17 gibt in voll zurückgezogener Stellung die Öffnung 21 frei und deckt dieselbe während seines Förderhubes ab.

Im oberen Teil der Chargierkammer 16 ist im wesentlichen gegenüber der öffnung 21 eine weitere Öffnung 22 angeordnet, die ebenfalls vom Chargierkolben in der zurückgezogenen Stellung freigegeben und im Förderhub von diesem abgedeckt wird. In diese Öffnung 22 mündet ein Unterdruckkanal 23, der sich von der Chargierkammer 16 vertikal ungefähr um 4,6 m aufwärts erstreckt. Dieser Unterdruckkanal mündet oben in einen horizontalen Kanal 24, in welchem ein Unterdruckventil 25 angeordnet ist, mit dem der Unterdruckkanal an eine Unterdruckquelle, beispielsweise eine bei 26 angedeutete Vakuumpumpe, angeschlossen oder von dieser abgetrennt werden kann.

Zwischen der Unterdruckquelle 26 und dem Unterdruckventil 25 ist eine Unterdruckkammer 27 angeordnet. Die als Unterdruckquelle vorgesehene Vakuumpumpe arbeitet dauernd, was zur Folge hat, daß in dem Unterdruckbehälter 27 ständig ein Unterdruck herrscht. Dieser Unterdruck breitet sich bei öffnung des Unterdruckventils 25 schnell auf den Unterdruckkanal 23 aus.

Die Zeichnung zeigt alle Teile der Druckgießmaschine in einer Stellung, welche sie am Beginn eines Arbeitsspiels einnehmen. Dieses Arbeitsspiel beginnt damit, daß das Unterdruckventil 25 geöffnet wird. Durch die Unterdruckkammer 27 ist sichergestellt, daß praktisch augenblicklich auch in dem Unterdruckkanal 23 und allen mit ihm in Verbindung stehenden Räumen, beispielsweise also auch im Zuführungskanal 20, in der Chargierkammer 16 und im Gießformhohlraum 13, ein ausreichender Unterdruck herrscht.

Die Gießmasse tritt nun unter der Wirkung des Unterdrucks aus dem Schmelztiegel 18 über den Zuführungskanal 20 in die Chargierkammer 16 ein und füllt diese aus. Das Ende dieser Chargierperiode wird durch Absperrung des Unterdrucks bestimmt, was entweder in der Weise geschehen kann, daß das Unterdruckventil 25 geschlossen wird oder daß der Förderhub des Chargierkolbens 17 beginnt, wodurch dieser Kolben die öffnungen 21 und 22 abzudecken beginnt, bevor das Unterdruckventil 25 geschlossen ist. Das Unterdruckventil 25 kann also entweder vor oder nach dem Zeitpunkt geschlossen werden, zu dem der Chargierkolben 17 die öffnungen 21 und 22 abgedeckt hat.

Bei 28 ist eine zwischen dem Kolben 17 und der Chargierkammer 16 angeordnete Dichtung angedeutet, durch die verhindert werden soll, daß Außenluft in die Chargierkammer eintritt. Bei 29 sind Gasbrenner angedeutet, welche den Zuführungskanal 20 von außen beheizen.

Der Chargierkolben 17 weist einen Vorsprung 30 auf, der bei zurückgezogenem Kolben zwischen den einander gegenüberliegenden öffnungen 21 und 22 liegt. Durch diesen Vorsprung 30 wird verhindert, daß geschmolzene Gießmassen unmittelbar aus dem Zuführungskanal 20 in den Unterdruckkanal 23 einströmt.

Die Dauer der Chargierperiode, während welcher die geschmolzene Gießmasse in die Chargierkammer 16 eingesaugt wird, sollte im Prinzip so lange andauern, bis die jeweils gewünschte Gießmassemenge in die Chargierkammer 16 eingesaugt worden ist. Die Höhe des Unterdruckkanals 23 stellt ein einfaches Mittel dar, durch welches verhindert wird, daß die geschmolzene Gießmasse in die Unterdruckquelle 26 eingesaugt wird. Die Unterdruckkammer 27 stellt insofern eine weitere Sicherung dar, als sie geschmolzene Gießmasse aufzunehmen vermag, die etwa über das Unterdruckventil 25 hinausgelangt sein könnte. Auf jeden Fall wird durch die Anordnung verhindert, daß geschmolzene Gießmasse in die Vakuumquelle 26 eindringt.

Die Schließung der Formhälften 11 und 12 kann durch kraftbetätigte Mittel erfolgen, wie auch die Betätigung des Chargierkolbens 17 in entsprechender zeitlicher Zuordnung zu den Gießformbewegungen durch Kraftmittel erfolgt. Auch das Unterdruckventil 25 kann in zeitlicher Zuordnung zu den anderen Tätigkeiten der Maschine durch Kraftmittel betätigt werden, indem es unmittelbar nach dem Zeitpunkt geöffnet wird, zu dem die beiden Formhälften geschlossen sind. Dieses Schließen der Form kann entweder kurz vor Beginn des Förderhubes des Chargierkolbens 17 oder kurz nach Beginn dieses Förderhubes erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgießmaschine, in deren evakuierbare Druckkammer eine in einen Schmelztiegel ragende Steigleitung für flüssiges Gießmaterial mündet, wobei die Mündung der Steigleitung von einem Druckkolben nur in seiner zurückgezogenen Stellung freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (17) an seiner Stirnseite mit einem Vorsprung (30) zum Ablenken des in die Druckkammer (16) einströmenden flüssigen Metalls von der Mündung (22) der über der Metallsteigleitung (20) in die Druckkammer mündenden Evakuierungsleitung (23) versehen ist.

2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckvorrichtung (24 bis 27) so hoch über der Druckkammer (16) angeordnet ist, daß der in der Druckkammer erzeugte Unterdruck die Gießmasse nicht in die Unterdruckvorrichtung saugen kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung M14864 VIa/31 c (bekanntgemacht am 16. 5. 1955);
österreichische Patentschrift Nr. 164 875;
Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau,
Bd. II, 9. Auflage, S. 140 bis 142.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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