DE1458151A1

DE1458151A1 - Spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE1458151A1
Application number: DE19631458151
Authority: DE
Inventors: Morton Glenn Raymond
Original assignee: MORTON GLENN RAYMOND
Current assignee: MORTON GLENN RAYMOND
Priority date: 1963-11-04
Filing date: 1963-11-04
Publication date: 1969-01-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Herstellen von Spritzgußeraeugnissen und betrifft insbesondere Vakuum-Spritzgtfßmaschinen.

Es sind bereite Vakuum-Spritzgußsysteme bekannt, bei denen Ventile dazu dienen, in den Gießformen oder Kokillen vorgesehen· VakuumauBlaßnuten zu verschließen. Ss hat sich jedoch gezeigt, daß ·β bei keinem dieser bekannten Systeme möglich ist, djas Takuumnutenyentil genügend sohneil und genau im richtigen Zeitpunkt zu schließen, so daß es nicht verhindert werden kann, da£ große Mengen des geschmolzenen Metalle in das Vakuumsystem gelangen, wenn aus dem Hohlraum der Gießform eine große öffnung nach außen führt·

diese Saohteile su vermeiden.! sieJit die Erfindung eine 8pritBguÄmaaohine vor, die eine geteilte Kokille umfaßt, welche «in« LuftauBlaßaut aufweist, die vom Inneren der Kokille |,- ausgeht und vor*ttgiweise an ein» Vakuumleitung angesohlossea

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iat, ferner einen zum Inneren der Kokille führenden Kanal zum Zuführen des geschmolzenen Metalls, ein in die Kokille eingebautes Vakuumnuten-AbspBrrventil, das an der Luftauslaßnut angeordnet ist und das schnelle Schließen der Luftau3laßnut ermöglicht, um das Entweichen geschmolzenen Metalls aus der Nut zu verhindern, weiterhin einen hydraulichen Zylinder, dessen Kolben betriebsmäßig mit dem Nutenabsperrventil verbunden ist, ein elektrisch zu betätigendes Begelventil für den hydraulischen Druck, mittels dessen die eine oder andere Seite des Kolbens in dem hydraulischen Zylinder mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden kann, sowie ein an der Maschine vorgesehenes bewegliches Organ, welches die Zeitspanne anzeigt, während welcher der Hohlraum der Kokille mit geschmolzenem Metall im wesentlichen gefüllt ist, wobei das bewegliche Organ einen Schalter betätigt, so daß über den Schalter und einen Stromkreis die elektrischen Betätigungsmittel für das hydraulische Druckregelventil an eine Stromquelle angeschlossen werden, woraufhin das hydraulische Druckregelventil das Absperrventil betätigt, wobei das Schließen des Nutenabsperrventile frühzeitig genug erfolgt, nachdem die Kokille mit geschmolzenem Metall gefüllt worden ist, um zu verhindern, daß geschmolzenes Metall das Nutenabsperrventil passiert·

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Hohlraum zum Auffangen überschüssigen Metalls vorgesehen, der mit der Nut in Verbindung steht, und dessen Eingang auf die Nut ausgerichtet ist; die Nut erstreckt sich hierbei in der Querrichtung Über den Eingang des Auffangrauma hinaus, so daß dieser Baum geschmolzenes Metall aufnehmen kann, wenn der Metallstrom

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das Absperrventil vor dem Schließen desselben erreicht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das den Zweck hat, eine Oxydation des Metalls bis zum Abschluß des Gießvorgangs zu verhindern, besteht in der Verwendung eines Zylinders mit einer Einlaßöffnung und einem Einlaßrohr, das mit der Einlaßöffnung in Verbindung steht und sich genügend weit nach unten in das flüssige Metall hinein erstreckt, so daß es unter der Oberfläche dea Bades liegt.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie z.B. bei Gußteilen aus Aluminium das Vorhandensein von Aluminiumoxyd vermieden wird, das darauf zurückzuführen ist, daß der Oberflächenfilm des geschmolzenen Metalls beim Einfüllen von Metall mit Hilfe einer Pfanne durchbrochen wird. Wenn in den Gußteilen Aluminiumoxyd vorfanden ist, lassen sich die Teile nur sehr schwer maschinell bearbeiten, da das Oxyd ein Abstumpfen der Werkzeuge bewirkt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben % sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen«

lig. 1 zeigt schematisch und teilweise im Schnitt einen Teil einer Spritzgußmasohine, bei der die Erfindung angewendet ist.

Fig. 2 zeigt die eine Stirnfläche der erfindungsgemäßen beweglichen Kokillenplatte·

Gemäß Pig. 1 gibt ein Ofen 10, der ein Bad aus geschmolzenem Metall enthält, das Metall über eine Verlängerung 12 mit ' '"

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einem Gehäuse H an ein aus keramischem Material hergestelltes Einlaßrohr 16 ab, dessen unteres Ende 18 geschlossen und mit Einlaßöffnung'en 20 versehen ist, von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist. Die öffnungen 20 haben kleine Abmessungen, um den Metallstrom zuzumessen, so daß sich das Metall mit einer genügend geringen Geschwindigkeit bewegt, damit die Betätigung anderer noch zu beschreibender Teile der Maschine zeitlich auf die Bewegung des Metalls abgestimmt werden kann.

Das untere Ende der Verlängerung 16 liegt unter der Oberfläche 22 des geschmolzenen Metalls in dem Behälter oder Ofen 10. .

Die Verlängerung 16 ist auf geeignete Weise an der Unterseite der Schußkammer 50 befestigt und steht mit dieser über eine öffnung 32 in Verbindung, die vor*der hintersten Stellung eines Kolbens 34 liegt, welcher eine Kolbenstange 36 trägt, die durch einen Kolben 38 betätigt wird; der Kolben 38 arbeitet in einem Zylinder 40, der von einem Gestell 42 getragen wird; Der Zylinder 40 ist von bekannter Konstruktion und wird über an seine Enden angeschlossene hydraulische Leitungen 44 betätigt.

Aus dem Innenraum 50 der Schußkammer 30 kann das geschmolzene Metail zu einer Nut 82 der Kokille gelangen, um dann durch eine engere Nut 84 des beweglichen Kokillenteils 85 zu strömen; von dort aus gelangt das Metall in den Hohlraum 86 und Über eine enge Hut 88 zu einer Vakuumnut 90* von wo aus das Metall zu einem Vakuumventil 92 ströat, mittels dessen die tut 90 ver*· schlossen werden kann« um zu verhindern, dass geschmolzenes Metall über die Nut 90 zu dem daran angeschlossenen Vakuuaauslaßkanal 94 gelangt, der an der Oberseite des beweglichen

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Kokillenteils 85 mündet. Man erkennt, daß man die Vakuumnut 90 auoh als Austrittsnut bezeichnen kann, da über sie die Luft aus dem Hohlraum der Kokille entweicht.

Der bewegliche ÜJeil 85 der Kokille ist ferner mit einem Auffangraum 96 für geschmolzenes Metall versehen; dieser Baum ist als Vertiefung des Kokillenteils 85 ausgebildet und auf der von der Vakuumnut 90 abgewandten Seite des Luftauslaßkanala 40 bzw. auf andere Weise unterhalb des Kanals 94 angeordnet, so daß das geschmolzene Metall dazu neigt, sich in dem Baum 96 zu sammeln, statt die Kokille über den Kanal 94 zu verlassen. Der Eingang des Auffangraums 96 erstreckt sich in der Bewegungsrichtung de« in die Hut eintretenden Metallstroms, und die Hut erstreckt sich ifber den Eingang des Auffangraums hinaus qruer zur Achpe desjenigen !Eeils der Kut, welcher sich vor dem Eingang des Auffangraums befindet.

Eine VakuumLeitung 98 ist dadurch mit dem Kanal 94 verbunden, daß ihr unteres Ende.mit Hilfe einer Schraube 99 am feststehenden Kokillenteil 87t Jedoch nicht am beweglichen Kokillenteil 85 befestigt ist.

Der ortsfeste Kokillenteil 87 besitzt Hohlräume und dergleichen, deren Form in der üblichen Weise der Form der Hohlräume des bewegliehen Kokillenteils entspricht.

Die Takttumleitung 98 erstreckt sich zu einem Ventil 102 in einer Vakuumleitimg t04» die.ihrerseits an eine Quelle für ein gesammeltes Vakuum angeschlossen ist, damit Jeweils im gewünschten Augenblick eine sich praktisch nicht erschöpfende ^a

Vakuup^uelle *ur Verfügung steht. . u-..-.-···■.·■■

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Das Ventil 102 wird durch einen Elektromagneten 2,08 gesteuert, dessen eine Klemme durch eine Leitung 110 mit einer Klemme 112 eines weiteren Elektromagneten 116 verbunden ist.

Der Elektromagnet 116 ist ein Bestandteil der normalen Ausrüstung der Spritzgußmaschinef es handelt sich hierbei um "den Elektromagneten, der die Zeitsteuereinrichtung der Maschine betätigt, wenn die Kokillenyerriegelungen geschlossen sind} diese in bekannter Weise ausgebildete Zeitsteuereinrichtung ist hier nicht gezeigt.

Dem Elektromagneten 116 wird der Strom über seine Klemme 112 von einer Leitung 120 aus zugeführt, die sich zu hier nicht gezeigten elektrischen Einrichtungen erstreckt, während der anderen Klemme 124 der Strom über eine Leitung 128 zugeführt wird, die ebenfalls an die nicht gezeigte elektrische Einrichtung angeschlossen ist«

Eine Leitung 14Ö verläuft to der Klemme 144 zu einer W Klemme 124 eines Schalters 146 mit einem Schwenkarm 148» der so angeordnet ist, daß er durch einen an der Kolbenstange 36 befestigten Finger 150 betätigt wird, wenn die Kolbenstange ihre vordere Stellung erreicht hat, bei der der Kolben 34 die öffnung 32 passiert und sich im wesentlichen bis zum vorderen Ende seiner Hubstrecke bewegt hat.

Wenn der Finger 150 bei seiner Vorwärtsbewegung gegen den Schwenkarm 148 stößt, wird über einen Kontakt 166 des Schalters eine Verbindung zwischen der Klemme 160 und der " Klemme 144 des Schalters hergestellt.

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■■"..,; Hierdurch wird die Leitung 140. mit einer Leitung I70 verbunden, die; zu einem dritten:Elektromagneten 174 führt, welcher gea&ß äer Erfindung vorgesehen ist und dazu dient, das Ventil 178 zu steuern, über welches ein hydraulisches Druckmittel durch eine Leitung 1S0 zu einem Zylinder 182 strömen kann, damit ein Kolben 184 gemäß Mg. 1 nach rechts bewegt wird, um das Ventil 92 zu schließen, welches durch eine an dem Kolben 184 befestigte Stange gebildet wird.

Das in das Ventil 178 eintretende hydraulische Druckmittel wird über eine Leitung 190 von einer Quelle für einen gesammelten hydraulischen Druck zugeführt, die im erforderlichen Zeitpunkt augenblicklich zur Wirkung gebracht werden kann,

:·· Die. !andere Klemme des Elektromagneten 174 ist dureü eine Leitung 196 mit der Klemme 112 des Elektromagneten 116 verbunden.

Das hydraulische Druckmittel bzw* das öl kehrt von dem Ventil 178 durch eine Leitung 200 zu einem hier nicht gezeig- " ien Behälter zurück. Aus dem Zylinder 182 strömt das öl w&hrend einer Bewegung des Kolbens 184 nach rechts über eine hydraulische Leitung 206 zurück, die zum rechten Ende des Zylinders 182 führt, Während die andere Leitung 180 an das linke Ende des Zylinders angeschlossen ist. ' ^:

Dem das Vakuumventil 102 betätigenden Elektromagneten 208 wirJ: der Bt3TOitt'Von den gleichen Klemmen 112 und 124· aas zugefühsrfe* so, daß das Ventil 102 nur betätigt werden kann, . wenn die Kokille geschlossen- istf hierauf wird im folgenden

näher eingegangen. ■ "

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Eine Leitung 212 verbindet eine Klemme des Elektromagneten 208 mit der zu der Klemme 112 führenden Leitung 196t und eine weitere Leitung 218 führt von der anderen Klemme des. Elektromagneten 208 zu einer Klemme 220 des Schalters 146, die in leitende Verbindung mit der Klemme 144 dieses Schalters gebracht werden kann, und zwar mit Hilfe des Kontaktorgans 166, wenn der Schwenkarm seine in Fig. 1 mit Vollinien wiedergegebene Stellung einnimmt.

Nachstehend ist die Arbeitsweise der vorstehend geschilderten Einrichtung beschrieben.

33er das Vakuumventil 102 betätigende Elektromagnet 208_ und der Elektromagnet 174 zum Betätigen des Ventils 178, über das Drucköl zum Zylinder 182 strömen kann, damit das Ventil-

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organ 92 bewegt wird, um die Vakuumnut 90 zu verschließen, werden von der gleichen Stromquelle aus gespeist, und zwar über die zum Einschalten der Zeitsteuereinrichtung dienenden Leitungen 120 und 128, wobei die hier nicht gezeigt· Zeitsteuereinrichtung das Arbeitsspiel einleitet, sobald die Kokill· geschlossen worden ist·

Beim Verriegeln der geschlossenen Kokille oder Gießform wird ein hier nicht gezeigter Schalter durch die Betätigung der ebenfalls nicht gezeigten Kniehebel der Masοnine geschlossen. Ferner ist ein ebenfalle nicht gezeigter, mit der Hand eu betätigender Schalter vorgesehen, der durch dl« Bedienungsperson geschlossen wird, wenn geschmolzenes Metall mittels einer Pfarm· eingefüllt wird, so daß der Elektromagnet 208 zum Steuern des Vakuums über den Schalter 146 eingeschaltet wird} gleichzeitig

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wird die niöht gezeigte Beitstetterei&riöhtung eingesöhaltet» die abläuft und den tinspritikölbin 34 alt Hilfe des sehen %linders 40 betätigt, häöMtffi feine ausreichende gerung hervorgerufen worden ist, damit eint ausreichende Mengt an Aluminium, Zink öder ©ine? änderen Legierung in die füll« kannser 30 unter dir Wirkung des ätmöspMriäoHen Drucks eintrt« ten kann, da in dem Hohlraum äeT Kokille und der Füllkimmer 30 ein Unterdruck

lter Döppeisehaiter 146 wird durch den finger 1§0 der benstange 36 für den Einspritzkolben betitigt» Wenn siöh der Kolben nach vorn heWegt, um das flüssige Metall aus der Füllkammer in die Kokille sau drücken.

Man kann am Sehalter 146 so einstellen» das er die Stromzufuhr zum Elektromagneten SOS für das Vakuumventil 102 unterbricht und den Stromkreis des Elektromagneten 174 schließt, durch den das Ventil 1?© betätigt wird» däÄit das hydraulische Druckmittel due Ventil 92 schließen kann» um die Vakuumnut 90 abzusperren und zu verhindern» daß geschmolzenes Metall über die Vakuualeitung 98 in das Vakuumsystem eintritt*

Der Schalter 146 Wird so eingestellt» daß das Vakuumventil 102 geschlossen wird und das Schließen des Ventils 92 und der Vakuumnut genügend frühzeitig nach dem trollständigen Füllen der Kokille mit flüssigem Metall erfolgt» so daß im wesentlichen kein Metall das Ventil 92 passieren kannJ auf diese Weis* werden die Schwierigkeiten vermieden, die sich aus der Motwendigkeit ergeben* dl« Maschine außer Betrieb zu setzen» wenn die Vakuuüleitüng gereinigt werden muß.

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Sobald die Kokille beginnt, siöla zlA öffnen * WiM diese Stromzufuhr düTöh einen hier niöht gezeigten KipjssQhälter ünterbröehen, und Während die Kokille entriegelt wird, wird im gieieien Augehbiiök der Elektromagnet 270 zum Öffnen der Kokille eittgesöhäitet» Der gleiche Strom Betätigt den Elektro*· magneten 272 £üm Betätigen des Ventils 178 derart, daß dieses eine Stellung einnimmt, Welche derjenigen Stellung entgegen« gesötzt ist, die mit Hilfe des Elektromagneten 1?4 herzeige« * führt wurde* lunmehr strömt das Druököl durch die leitung 206, tM den Kolben 184 mit dem Ventilörgän 92 ^urüQkzuaehieiaen, so daß die Tfaktttuahtit 9Ö vollständig geöffnet wird»

Bas CrUßsttiök wird dann in der üblichen Weise ausgeworfen, (xeaäii der Erfindung wird von dem Elektromagneten 270 Gebrauch gemacht, der zur normalen Ausrüstung der Maschine ge— itört tmd das Öffnen der Kokille bewirkt, um den Elektromagneten §72 zeitabhängig in der richtigen Weise zu steuern.

ψ . Bei dei? Benutzung des eifindungsgemäßen Systemä braucht die Bedienungsperson nur die Auswerfer der Maschine, die von bekannter Konstruktion und daher hier nicht gezeigt sindj in der tifcliöhen Weise zurückzuziehen, woraufhin sich die Kokille Wieder schließt und das Arbeitsspiel wiederholt Wird* Es ist ersiöhtlieh, daß man das flüssige Metall mit hoher @§söhwihdig<^ keit in den Hohlraum der Kokille drüöken kann, ohne daß siött der iJ&terdrück verringert, denn der unterdrück wirkt alt einer Öesöhwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit, mit der das Metall eingespritzt wird« -

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Claims

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1. Spritsgußmaschine mit einer geteilten Gießform oder Kokille, an deren Hohlraum sich eine Luftauslaßnut anschließt, die vorzugsweise an eine Vakuumleitung ^(94» 104) angesohloesen ist» wobei ein Kanal sum Zuführen geschmolzenen Metalls vorgesehen ist» der mit dem Hohlraum der Kokille in Verbindung steht» gekennzeichnet duroh ein Vakuumnuten-Absperrventil (92), das in die Kokille eingebaut und an deren Luftauslaßnut (90) .am- * geordnet let» so daß te möglich ist» die Luftauslaßnut plöt*- lich mn schließen und so das Entweichen geschmolzenen Metalls aus 4er Hut *u verhindern, einen hydraulischen Zylinder (182) in dem In Kolben (184) arbeitet» welcher betriebsmäßig mit dam Vakuumauten-Absperrventil verbunden 1st, ein elektrisch sa betätigend·· hydraulisches Druckregelventil (178), mlttela · desssm die ein« oder ander· Seite des Kolbens in dem hydraulischen Zylinder mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden kann, ein an der Maschine vorgesehenes bewegliches Orgam { (34)» welches den Zeltpunkt anseigt» in welchem der Hohlraum der Coklllt im wesentlichen mit gesohitoleenem Metall gefüllt ist» wobei dieses organ einen Schalter (U6) betätigen kamm, sowie Leitungsmittel, welche den Schalter und die elektrisehaa Betatigungmmittel (174) tür daa hydraulisch· Druckregelveatil mit einer «laktrieehem Stremquell· (120, 126) verbinden, wob*i das hydraulisch· Druckregel- b«w. Steuertentil daa Abeperrr·** ■ til schließt, w»nn der Sehalter durch daa beweglich« Orgam -Betätigt wird» wobei das Sehließen das Luftauslaßnuten-Absperr^' ventile genügend frühieitig nach den füllen das Hohlräume ■ -

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der Kokille mit geschmolzenem Metall erfolgt» um la iteiatlichen das YorbeistrSiaen von flüssigem Metall am dem lutenabsperrrentil asu verhindern.

2. Spritsgußmaschine nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem beweglichen Organ tu einen füllkolben (34) handelt» der in einer lullkasuaer (30) hin- and herbewegfear ist, wobei die iüllkammer mit dem Hohlraum der Kokille im Terbindung steht·

3. SpritBgußmaeehine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennselohnet» daß die elektrischen Betätigiingsmittel tür Aas hydraulische Druokregel- bew» Steuerventil dureb einen Elektromagneten (174) gebildet werden·

4. SpritsguSmaschine nach Anspruch 2 oder 3* dmierch ge-

kennzeichnet» daS In die Takuumleitung (94» 104) ein Tentll (102) eingeschaltet ist» und dai der Schalter (H6) und dl· elektrischen Leitungen steuerbar· Mittel (208) betätigen, mittels deren daaVentil (102) in der Yakuumleitung geBffnet wird» nachdem die Kokille geschlossen worden ist* mnd w«mn »iem der Wllkolben (34) in die teilkammer hinein bewegt.

5· Sprit»gugaaechine naoh Anspruch i fels 4, fekennseiohhet» d*J der »üll»ylinder (30) ein· EinleJöffmmm« (32) mit einem linlaSrohr (16} beeitet, welch letatsm mit 4er UmlsBStfmmng in Terbindung steht mmd »ich naoh «mten im •Im BaA «ns geaohmoleenem Metall (10) erstreckt, w·»·! «ioh Aas untere XmA* de· lohre unterhalb Α·γ Oberfläche des geeohmols·- nen Metalls befindet.

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6. IfritsgBflwCThJB» nach Anspruch. 5* dadurch gekennzeichnet, 4*5 das EinlaBrohr (16) aa seine* unteren Ende ein« klein· öffnung (20) ηαι Xueeasen dta flüssigen Metalls besitst·

7, Spritsgu&Baschine nach Anspruch 1 Ms 6» geJc«nn»«iohn«t_t daß eis Auifangraum (96) für überschüssig« flüssige» tetall in Verbindung mit der erwähnten Int (90) Torgesenen ist_t wobei der lingang des Auf fangraoae gleioit- »it der lut angeordnet ist, und wobei sieh die *ut ia λ

WbT den Singasg d«s Auffangraaaui binaua erial der AuffangrauM gesoAKolsenes Metall aufnehKext kaum, wen« *«r SetallatroB daa Amsperrrentil erreicht _t diese» gesekloasen wird. .