DE1508812B1

DE1508812B1 - Control device for hot chamber die casting machines

Info

Publication number: DE1508812B1
Application number: DE19661508812D
Authority: DE
Inventors: Morin Louis Huntington
Original assignee: Plasco Ltd
Current assignee: Plasco Ltd
Priority date: 1965-12-02
Filing date: 1966-11-28
Publication date: 1971-03-04
Also published as: US3452805A; GB1139228A; DE1955541U

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Warmkammer-Druckgießmaschinen zur Herstellung von Magnesiumguß mit einem auswechselbaren, beheizten, kippbaren Schmelztiegel, dessen Steigrohr mit seiner Gießdüse an die Eingieß-Öffnung der Form andrückbar ist und dessen lösbarer Deckel druckdicht aufsitzt und mit einer Vorrichtung zum Einschießen des Magnesiums mittels eines Inertgasstoßes versehen ist.The invention relates to a control device for hot chamber die casting machines for Production of magnesium castings with an exchangeable, heated, tiltable crucible, the riser pipe with its pouring nozzle can be pressed against the pouring opening of the mold and its detachable Lid sits pressure-tight and with a device is provided for injecting the magnesium by means of an inert gas blast.

Bekanntlich bestehen für den Metallguß verwendbare Warmkammer-Druckgießmaschinen aus einem druckdichten Behälter für das flüssig gehaltene Metall mit einem Steigrohr und einer daran befindlichen Gießdüse, die druckdicht mit einer Spritzform verbunden wird. Nach Verbindung mit der Gußform wird dem Behälter über ein Ventil ein zum Spritzen ausreichender Überdruck eines Gases zugeführt, der durch ein zweites Ventil unmittelbar nach dem Spritzvorgang abgeblasen wird. Der Behälterinhalt reicht bei diesen Anordnungen für ein oder mehrere Spritzvorgänge, die in horizontaler oder vertikaler Richtung ablaufen können. Dabei kann der Behälter sich auch in einem Schmelztiegel befinden, der einen größeren Vorrat an geschmolzenem Metall enthält und bewegbar ist, wodurch der Behälter durch das Eintauchen in den Vorrat nach den Spritzvorgängen neu gefüllt werden kann (vgl. Frommer: »Handbuch der Spritzgußtechnik«, 1933, S. 286 bis 289, 315, 326).It is known that hot chamber die casting machines that can be used for metal casting consist of one pressure-tight container for the metal held in liquid form with a riser pipe and an attached one Casting nozzle that is connected to an injection mold in a pressure-tight manner. After connection to the mold the container is supplied with an overpressure of a gas which is sufficient for spraying via a valve, the is blown off by a second valve immediately after the injection process. The contents of the container with these arrangements is sufficient for one or more spraying processes, which can be carried out horizontally or vertically Direction can run. The container can also be in a crucible, the one contains a larger supply of molten metal and is movable, moving the container through the Immersion in the reservoir can be refilled after the spraying process (cf. Frommer: »Manual der Spritzgußtechnik «, 1933, pp. 286 to 289, 315, 326).

Speziell für Magnesium, das in geschmolzenem Zustand sehr heftig mit Luftsauerstoff reagiert, müssen luftdichte Gußbehälter verwendet werden. Das Metall wird in diesen Behältern durch elektrische oder andere Heizung flüssig gehalten, die über Temperaturregler und innerhalb und außerhalb des Behälters angeordnete Thermoelemente gesteuert werden (Reimer: »Druckguß«, 1959, S. 100/101, 105).Especially for magnesium, which reacts violently with atmospheric oxygen when molten airtight cast containers are used. The metal is in these containers by electrical means or other heating kept fluid via temperature controller and inside and outside thermocouples arranged in the container are controlled (Reimer: »Druckguß«, 1959, p. 100/101, 105).

Durch die deutsche Patentschrift 746 212 ist eine Druckgießmaschine für flüssige Metalle bekanntgeworden, bei der ein druckdicht gegen die Atmosphäre abgeschlossener, beheizter Behälter für das flüssige Metall mit einem flaschenartigen Innenzylinder vorgesehen ist. Dieser Innenzylinder läuft in ein Gießmundstück aus; er füllt sich durch seitliehe Öffnungen mit dem flüssigen Metall, das durch die Bewegung eines Kolbens aus der Gießdüse gefördert wird. Die Gießdüse liegt einer Vorkammer der Spritzform an, in der ein Kolben bewegbar ist. Die Bewegung der beiden Kolben ist so mit einer Schubbewegung des Innenzylinders gekoppelt, daß beim Anlegen der Gießdüse der Kolben im Innenzylinder so bewegt wird, daß das flüssige Metall in die Vorkammer gefördert wird und daß bei Verschluß der Eintrittsöffnung der Vorkammer durch den darin bewegten Kolben das restliche Metall in den Behälter zurückgefördert und die Verbindung zur Vorkammer gelöst wird.A die casting machine for liquid metals has become known through the German patent specification 746 212, in which a pressure-tight sealed, heated container for the liquid metal is provided with a bottle-like inner cylinder. This inner cylinder runs into a pouring mouthpiece; it fills through openings on the side with the liquid metal that passes through the movement of a piston from the casting nozzle is promoted. The pouring nozzle is located in an antechamber the injection mold, in which a piston can be moved. The movement of the two pistons is like that with one Thrust movement of the inner cylinder coupled that when the pouring nozzle is applied, the piston in the inner cylinder is moved so that the liquid metal is conveyed into the antechamber and that when it is closed the inlet opening of the antechamber through the piston moved therein, the remaining metal in the container is conveyed back and the connection to the antechamber is released.

In der schweizerischen Patentschrift 359 844 ist ein druckdichter Schmelztiegel mit Steigrohr und Gießdüse beschrieben, bei dem das flüssige Metall durch ein mit einem Kolben verbundenes Steuerventil in das Steigrohr gelangt. Der Schmelztiegel ist so angeordnet, daß er durch Schwenkbewegungen nacheinander mit einer Anzahl von Gußformen verbunden werden kann; das flüssige Metall wird dabei unter Inertgasatmosphäre gehalten und laufend durch luftdicht zugeführtes frisches Metall ergänzt.In the Swiss patent 359 844 is a pressure-tight crucible with riser and Casting nozzle described in which the liquid metal through a control valve connected to a piston gets into the riser pipe. The crucible is arranged to be swiveled one after the other can be connected to a number of molds; the liquid metal is thereby under Maintained an inert gas atmosphere and continuously supplemented with fresh metal supplied in an airtight manner.

Die deutsche Patentschrift 1 150182 beschreibt eine Warmkammerdruckgießmaschine, bei der eine bestimmte Menge eines flüssigen Metalls mittels Gasdruck durch eine Steigleitung in eine Vorkammer der Spritzform gefördert wird, von wo es durch einen Kolben in die Form gedrückt wird. Die Vorkammer ist mit einer Steigleitung mit einem zur Einstellung der Metallmenge verstellbaren Kontakt verbunden, der durch das aufsteigende Metall geschlossen wird. Dadurch wird die Stromzuführung zu einem Ventil, das die Gasdruckleitung öffnet, unterbrochen und dieses geschlossen, sowie gleichzeitig der in der Vorkammer bewegliche Spritzkolben in Tätigkeit gesetzt. Das Metall wird hier durch Druckbeaufschlagung bis auf einen vorbestimmten Endwert mit einem Gas über ein elektrisch gesteuertes Ventil aus dem Schmelztiegel in eine Vorkammer, die sich vor der Spritzform befindet, gedrückt.The German patent specification 1 150182 describes a hot chamber die casting machine in which a certain amount of a liquid metal by means of gas pressure through a riser into an antechamber of the Injection mold is promoted, from where it is pressed into the mold by a piston. The antechamber is connected to a riser with an adjustable contact to adjust the amount of metal, which is closed by the rising metal. This turns the power supply to a valve, that opens the gas pressure line, interrupted and this closed, and at the same time the one in the antechamber movable plunger set in action. The metal is here by applying pressure up to a predetermined end value with a gas via an electrically controlled valve from the Crucible pressed into an antechamber, which is located in front of the injection mold.

Nach der deutschen Patentschrift 1156 571 ist eine Dosiereinrichtung für flüssige Metalle bekannt, bei der ein Verdrängungskörper in vorbestimmtem Maße in einen als Überlaufgefäß ausgebildeten Be- ^ hälter eingeführt wird. Der Verdrängungskörper wird ^ dabei von einem mit Gasdruck beaufschlagten Kolben in einer Stellung gehalten, die das flüssige Metall bis zum Überlaufpunkt, aber nicht weiter, ansteigen läßt. Durch einen weiteren, ebenfalls in begrenzter Weise mit Gasdruck beaufschlagten Kolben ist der Gasdruck in der Kammer, in der sich der erste Kolben bewegt, so veränderbar, daß die Stellung des Kolbens und damit auch die des Verdrängungskörpers um einen gewünschten Betrag veränderbar ist, so daß eine abgemessene Menge des Metalls aus dem Überlaufgefäß austritt.According to German patent specification 1156 571 is a metering device for liquid metals known in which a displacement body in a predetermined Dimensions is introduced into a container designed as an overflow vessel. The sinker becomes ^ held by a gas-pressurized piston in a position that the liquid metal up to the overflow point, but not further, increases. Another, also in a limited way Way pressurized piston is the gas pressure in the chamber in which the first is located Piston moves, so changeable that the position of the piston and thus also that of the displacement body is changeable by a desired amount so that a measured amount of the metal from the Overflow vessel emerges.

Die schweizerische Patentschrift 302 975 beschreibt eine motorbetriebene Spritzgußmaschine mit selbsttätiger Abstellvorrichtung, bei der sich in einem Schmelztiegel ein Innenzylinder mit Steigrohr und Gießdüse befindet, wobei der Innenzylinder durch seitliche Öffnungen mit Metall gefüllt werden kann und in diesem Innenzylinder ein Kolben einstellbare Hubbewegungen zur Förderung bestimmter Metallmengen in die Spritzformen ausführt. Der Innenzylinder ist als Doppelkammer und der Kolben als i Doppelkolben ausgeführt, wobei der obere Teil der Doppelkammer mit einer Druckluftleitung in Verbindung steht. Dabei wird eine Reihe von nacheinander ablaufenden Spritzvorgängen dadurch automatisch durchgeführt, daß über eine von einem Motor angetriebene Nockenwelle ein entsprechend geformter Nocken bei Drehung der Nockenwelle an einem Druckluftsteuerventil so anliegt, daß die Druckluftzufuhr zu dem Innenzylinder in den gewünschten Zeitabständen geöffnet ist, wodurch sich der Kolben im Innenzylinder so bewegt, daß Metall in die Spritzform gefördert wird. Bei Weiterdrehung der Nockenwelle verschiebt sich das Druckluftsteuerventil so, daß die Verbindung mit der Druckmittelzuführung unterbrochen wird, der Innenzylinder wieder mit Metall gefüllt wird usw. Zusätzlich ist eine Sicherung vorgesehen, die den die Nockenwelle antreibenden Motor abschaltet, wenn der Druckanstieg keine Kolbenbewegung zur Folge hat.Swiss patent specification 302 975 describes a motor-driven injection molding machine with an automatic storage device, in which an inner cylinder with a riser pipe and pouring nozzle is located in a melting pot, the inner cylinder can be filled with metal through lateral openings and a piston with adjustable stroke movements in this inner cylinder to convey certain amounts of metal executes in the injection molds. The inner cylinder is constructed as a double chamber and the piston as a double piston i, with the upper part of the double chamber communicates with a compressed air line in communication. A series of successive spraying processes is carried out automatically in that a correspondingly shaped cam is applied to a compressed air control valve via a camshaft driven by a motor when the camshaft rotates in such a way that the compressed air supply to the inner cylinder is opened at the desired time intervals, whereby the The piston in the inner cylinder is moved in such a way that metal is fed into the injection mold. If the camshaft continues to rotate, the compressed air control valve moves so that the connection to the pressure medium supply is interrupted, the inner cylinder is refilled with metal, etc. In addition, a fuse is provided which switches off the motor driving the camshaft if the pressure increase does not result in piston movement .

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteh! darin, eine im Vergleich zu den bisher bekanntgewordenen einfachere Steuervorrichtung für Warmkammer-Druckgießmaschinen zu schaffen, bei der die Steuerung für das Andrücken der Gießdüse einesThe object of the present invention consists! therein, one compared to the ones previously known to create a simpler control device for hot chamber die casting machines in which the control for pressing the casting nozzle of a

Schmelztiegels an eine Spritzform gemeinsam mit der Steuerung des Einschießens des Magnesiums in die Form erfolgt.Crucible to an injection mold together with the control of the injection of the magnesium into the shape takes place.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß eine Nockenwelle für die gemeinsame Steuerung der Kippbewegung des Schmelztiegels und der Inertgasdruckbeaufschlagung über ein an sich bekanntes Ventil mit einem Nocken bzw. in an sich bekannter Weise mit einer Nockenscheibe versehen ist, daß die Nockenscheibe an gegenüberliegenden Seiten zwei an einem Steuerhebel angeordneten Rollen anliegt, daß der die Rollen tragende Steuerhebel bei Drehung der Nockenwelle über diese hinweg in radialer Richtung verschiebbar ist, daß der Steuerhebel an einem Ende schwenkbar mit dem senkrechten Schenkel eines T-förmigen Hebels verbunden ist, und, daß die waagerechten Schenkel des um ein Lager schwenkbaren T-förmigen Hebels bei Drehung der Nockenwelle intermittierend an den Ventilstößeln in der Druckbeaufschlagungs- bzw. Druckentlastungsleitung zur Anlage kommen.According to the invention this is achieved in that a camshaft for the common control of the Tilting movement of the crucible and the application of inert gas pressure via a valve known per se is provided with a cam or in a known manner with a cam disk that the The cam disc rests on opposite sides of two rollers arranged on a control lever, that the control lever carrying the rollers upon rotation of the camshaft over them in the radial direction is displaceable that the control lever is pivotable at one end with the vertical leg a T-shaped lever is connected, and that the horizontal legs of the pivotable about a bearing T-shaped lever when rotating the camshaft intermittently on the valve lifters in the Pressurization or pressure relief line come to the plant.

Die Zeichnung zeigt beispielhaft eine Ausf ührungs- ψ form der Steuervorrichtung nach der Erfindung.The drawing shows an exemplary embodiment ührungs- ψ form of the control device according to the invention.

Ein Schmelztiegel 10 mit einem Steigrohr 12 und einer am Ende des Steigrohres angebrachten Gießdüse 15 ist mit einer Spritzform 18 verbunden dargestellt. Der Schmelztiegel 10 kann in bekannter Weise beheizt werden, wobei die Temperatur durch ebenfalls bekannte Temperaturfühler und Temperaturregler eingestellt wird. In ebenfalls bekannter Weise kann die Gießdüse zusätzlich beheizt werden, um das Metall auf jeden Fall auch an dieser Stelle flüssig zu halten. Das Steigrohr weist einen nach oben gerichteten Ansatz 27 auf, der am Ende und in der Mitte einen Haken 28 bzw. 29 trägt und durch eine Rippe 27' verstärkt wird. Der Haken 28 umgreift eine Welle 30, um die die gesamte Anordnung schwenkbar ist. Weiter ist der Schmelztiegel mit einem abnehmbaren Deckel gasdicht verschlossen, wobei in dem Deckel die mit einem Ventilstößel 55 gesteuerte Druckbeaufschlagungsleitung 56 und die mit dem Ventilstößel 59 gesteuerte Druckentlastungsleitung 60 in diesem Deckel verlaufen.A crucible 10 with a riser pipe 12 and a pouring nozzle attached to the end of the riser pipe 15 is shown connected to an injection mold 18. The crucible 10 can be known in a Way to be heated, the temperature by also known temperature sensors and temperature controllers is set. The pouring nozzle can also be heated in a known manner, to keep the metal fluid at this point in any case. The riser has one up directed approach 27, which carries a hook 28 and 29 at the end and in the middle and through a Rib 27 'is reinforced. The hook 28 engages around a shaft 30 around which the entire arrangement can be pivoted is. Furthermore, the crucible is closed in a gas-tight manner with a removable cover, with in the cover is controlled with a valve tappet 55 pressurization line 56 and with the Valve tappet 59 controlled pressure relief line 60 run in this cover.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung besteht aus den folgenden Teilen:The control device according to the invention consists of the following parts:

Die Welle 30, um die der Haken 28 greift, trägt das Lager 31 eines Ansatzarmes 32, an dessen Ende sich der im Haken 29 gehaltene Zapfen 33 befindet. Von dem Lager 31 erstreckt sich ein Hebelarm 34, in dessen Bügelende 35 eine Nockenwelle 36 gelagert ist. Die rotierende Nockenwelle 37 weist einen Nocken 39 auf, der an der Nockenrolle 36 angreifen kann und dadurch über den Hebelarm 34 und den Ansatz 32 den bei 31 gelagerten Schmelztiegel mit seiner Spritzdüse 15 intermittierend von der Spritzform 18 abhebt.The shaft 30, around which the hook 28 engages, carries the bearing 31 of a shoulder arm 32 at its end the pin 33 held in the hook 29 is located. A lever arm 34 extends from the bearing 31, a camshaft 36 is mounted in the bracket end 35. The rotating camshaft 37 has a Cam 39, which can act on the cam roller 36 and thereby via the lever arm 34 and the Approach 32 the crucible stored at 31 with its spray nozzle 15 intermittently from the injection mold 18 takes off.

Die Nockenwelle 37 weist zusätzlich eine Nockenscheibe 46 auf, die sich ebenfalls mit der Nockenwelle dreht und dadurch den Spritzvorgang im richtigen Zeitpunkt ablaufen läßt bzw. unterbricht. Dazu ist der Steuerhebel 47 in radialer Richtung über die Nockenwelle 37 hinweg verschiebbar. Dieser Steuerhebel weist zwei Rollen 48, 49 auf, die an gegenüberliegenden Seiten der Nockenscheibe 46 anliegen. An einem Ende des Steuerhebels 47 befindet sich ein Zapfen 50, der ein Schwenklager für das senkrechte Glied eines T-förmigen Hebels 51 bildet. In der Mitte an der gegenüberliegenden Seite ist dieser T-förmige Hebel um ein Lager 54 verschwenkbar, und zwar in der Weise, daß die waagerechten Schenkel dieses Hebels bei einer Schwenkbewegung abwechselnd an einem der oben genannten Ventilstößel 55 bzw. 59 anliegen.The camshaft 37 also has a cam disk 46, which is also connected to the camshaft rotates and thereby allows or interrupts the injection process at the right time. Is to the control lever 47 is displaceable in the radial direction over the camshaft 37. This control lever has two rollers 48, 49 which rest on opposite sides of the cam plate 46. At one end of the control lever 47 is a pin 50, which is a pivot bearing for the vertical Member of a T-shaped lever 51 forms. In the middle on the opposite side, this one is T-shaped Lever pivotable about a bearing 54, in such a way that the horizontal legs of this Lever alternately on one of the above-mentioned valve tappets 55 or 59 during a pivoting movement issue.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird dadurch beschrieben, daß beim Angriff des vorspringenden Teiles 52 der Nockenscheibe 46 an der Rolle 49 des Steuerhebels 47 dieser Steuerhebel im Bild nach rechts verschoben wird. Dadurch wird der Hebel 51 in Richtung des Pfeiles 53 bewegt, schließlich durch den rechten Arm des T-förmigen Hebels der Ventilstößel 55 abwärts bewegt wird. Dadurch wird die Leitung 56 geöffnet und es kann ein geeignetes inertes Gas, z. B. Stickstoff, unter Druck in die Warmkammer eintreten. Durch die mit der geschilderten Bewegung der Nockenscheibe 46 über die Nockenwelle 37 gekoppelte Bewegung des Nockens 39 und des Schwenkarmes 32 ist zu dem Zeitpunkt, zu dem die Druckbeaufschlagung im Innern des Schmelztiegels erfolgt, die Gießdüse an der Spritzform zur Anlage gekommen. Im weiteren Verlauf der Arbeitsbewegung liegt die Nockenscheibe 46 mit ihrem vorspringenden Teil 52 schließlich an der Rolle 48 an, wodurch der Steuerhebel 47 in der anderen Richtung verschoben wird und auch der T-förmige Hebel 51 in eine Lage gebracht wird, in der er nach Ablösung von dem Ventilstößel 55, wodurch die Druckbeaufschlagung unterbrochen wird, an dem Ventilstößel 59 zur Anlage kommt und damit die Druckentlastungsleitung 60 öffnet. Durch die parallele Drehbewegung des Nockens 39 auf der Nockenwelle 37 ist dafür Sorge getragen, daß nach der Druckentlastung der Schmelztiegel 10 von der Spritzform 18 weggeschwenkt wird.The operation of the control device according to the invention is described in that when Attack of the protruding part 52 of the cam plate 46 on the roller 49 of the control lever 47 of this Control lever is moved to the right in the picture. This moves the lever 51 in the direction of the arrow 53 moved, finally by the right arm of the T-shaped lever the valve stem 55 moved downwards will. This opens the line 56 and a suitable inert gas, e.g. B. nitrogen, enter the hot chamber under pressure. Through the movement of the cam disk as described 46, movement of the cam 39 and the swivel arm 32 coupled via the camshaft 37 is the point at which pressure is applied inside the crucible, the pouring nozzle come to rest on the injection mold. In the further course of the work movement lies the Cam plate 46 with its protruding part 52 finally to the roller 48, whereby the control lever 47 is displaced in the other direction and also the T-shaped lever 51 is brought into one position is in which he after detachment from the valve stem 55, whereby the pressurization is interrupted, comes to rest on the valve stem 59 and thus the pressure relief line 60 opens. This is ensured by the parallel rotary movement of the cam 39 on the camshaft 37 carried so that the crucible 10 is pivoted away from the injection mold 18 after the pressure relief.

In der Zeichnung wird durch den Pfeil 62 eine bekannte und daher nicht im einzelnen dargestellte Einrichtung symbolisiert, die bewirkt, daß der Hebelarm 34 mit der Nockenrolle 36 ständig an dem Nocken 39 auf der Nockenwelle 37 anliegt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Gießdüse während des Spritzvorganges eng mit der Spritzform verbunden bleibt.In the drawing, the arrow 62 indicates a known and therefore not shown in detail Symbolizes means that causes the lever arm 34 with the cam roller 36 constantly on the Cam 39 rests on camshaft 37. This ensures that the pouring nozzle during the Injection process remains closely connected to the injection mold.

Claims

Claim:

Control device for hot chamber die casting machines for the production of magnesium castings with an exchangeable, heated, tiltable crucible, the riser pipe with its The pouring nozzle can be pressed against the pouring opening of the mold, and its detachable cover is pressure-tight sits on and with a device for injecting the magnesium by means of an inert Gas shock is provided, characterized that a camshaft (37) for the common control of the tilting movement of the Crucible (10) and the inert gas pressurization via a valve (55) known per se is provided with a cam (39) or in a manner known per se with a cam disk (46), that the cam disk (46) is arranged on opposite sides two on a control lever (47) Rollers (48, 49) is applied that the control lever (47) carrying the rollers upon rotation the camshaft (37) over this in radial

aler direction is that the control lever (47) is pivotable at one end with the vertical leg of a T-shaped lever (51) is connected and that the horizontal Leg of the pivotable about a bearing (54)

T-shaped lever (51) on rotation of the camshaft (37) intermittently on the valve tappets (55, 59) in the pressurization or pressure relief line (58 or 60) to the system come.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings