DE1920605C3 - Selbsttätige Schöpf- und Zuteilvorrichtung für flüssige Metalle an Druckgießmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Gegenstand zum selbsttätigen dosierten Schöpfen und Zu-· teilen flüssiger Metalle an Druckgießmaschinen od. dgl., bestehend aus einem an einem stirnseitigen Ende eines beidseitig offenen geraden Gießrohres befestigten Schöpflöffel, der mit Ausnahme einer in das Innere des Gießrohres führenden Abflußöffnung und einer obenliegenden, gegenüber der Gießrohrachse seitlich versetzten Schöpf öffnung allseitig geschlossen ist, wobei die Abflußöffnung oberhalb der Schöpföffniing liegt und die aus Schöpflöffel und Gießrohr bestehende Baueinheit um die Gießrohrachse vcrdrchbar gelagert ist.

Aus den USA.-Patentschriften 3 077 015 und 2 363 759 sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Schöpflöffel an ein gerades Gießrohr angesetzt und zusammen mit diesem verschwenkbar ist. Im Betrieb wird der Schöpflöffel in die Schmelze eingetaucht, dadurch gefüllt und anschließend um eine senkrecht zur Längsachse des Gießrohres verlaufende Ach°c verschwenkt. Je nach Füllstand des geschmolzenen Materials im Vorratsbehälter wird der Schöpflöffel unterschiedlich stark gefüllt, und je nach Füllgrad des Schöpflöffels beginnt das Ausfließen des geschmolzenen Materials au·, dem Gießrohr zum Teil erheblich vor dem Zeitpunkt, an dem das Gießrohr eine dein Fülltrichter der Gießform möglichst weit angenäherte Position erreicht. Hierunter leidet die exakte Dosierbarkcit des flüssigen Materials. Bei der aus der USA.-Patentschrift 1 265 333 bekannten Vorrichtung wird ein gekröpftes Gießrohr und ein sich senkrecht zur Gießrohr-Hauntachse erstreckender Schöpflöffel verwendet. Hierdurch wird erreicht, daß der Bauaufwand sinkt; dann es wird nur noch ein Rotationsantrieb für das Gießrohr benötigt. Die Vorrichtung ist zum dosierten Abgeben normaler Flüssigkeit bestimmt und ist hierfür gut geeignet. Würde man sie zum Zuteilen vcn flüssigem Metall einsetzen, müßten erhebliche Vorkehrungen zur Kompensation abgestrahlter Wärmeenergie getroffen werden, da die bekannte Vorrichtung aus geometischen Granden einen großen Flüssigkeitsvorrat mit entsprechend großen Oberflächen erfordert, so daß die Wärmeverluste erheblich wären. Hinzu kommt, daß die Arbeitsgeschwindigkeit verhältnismäßig gering ist. Auch aus der Patentschrift 4627 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, und auch hier tritt die Schwierigkeit auf, daß der Schöpfvorgang wegen der Notwendigkeit zur Einhaltung enger Mengentoleranzen verhältnismäßig langsam ablaufen muß und daß Dosierungsschwierigkeiten dadurch auftreten, daß das Gießrohr einen Teil des zu schöpfenden Volumens aufnimmt und während des Schöpfens unter einem flachen Winkel zum Spiegel der Schmelze steht, so daß schon geringfügige Spiegeländerungev, bei den erwähnten kleinen Winkeln zu beträchtlichen Volumenändeuingen, d. h. zu breit tolerierten Mengen führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neuartige Schöpfvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die für jeden Schuß der Druckgießmaschine benötigte Menge von geschmolzenem Metall genauer zu dosieren und die trotzdem von verhältnismäßig einfacher und wirtschaftlicher Bauart ist und leicht instand gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen bei Schöpf- und Zuteilvorrichtungen an Druckgießmaschinen z.B. aus den eingangs genannten USA.-Patentschriften an sich bekannten Schwenkantrieb für Schöpflöffel und Gießrohr für deren Verschwenkung um eine horizontale senkrecht zur Gießrohrachse verlaufende Achse.

Durch diese Ausbildung werden die Einflüsse der Gießrohrstellung ausgeschaltet. Hieraus resultiert einerseits eine Steigerungsmöglichkeit der Füllgeschwindigkeit, weil keine Rücksicht mehr auf die beim Eintauchen des Schöpflöffels erzeugten Wellen genommen zu werden braucht, die bisher zu einer Erhöhung des Spiegels im Gießrohr führen konnten; andererseits resultiert hieraus eine exaktere Mengeneinfüllmöglichkeit, weil keine Rücksicht mehr auf den schräg im Gießrohr stehenden Metallspiegel genommen zu werden braucht. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich während des Schöpfens kein Metall im Gießrohr. Vorteilhaft ist darüber hinaus, daß die Schwenkgeschwindigkeit ge^: steigert werden kann. Dadurch, daß das Schwenken ohne Metall im Gießrohr abläuft, kann die Ausflußöffnung schnell bis unmittelbar an den Einfülltrichter der Gießform gefahren werden, ohne daß die sonst zu befürchtenden Spritzverluste auftreten können; denn erst nach dem Erreichen dieser Position braucht das Gießrohr verdreht zu werden, worauf das Metall aus dem Schöpflöffel in das Gießrohr und weiter in den Einfülltrichter strömt.

Die Erfindung wird mit der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen beispielsweise erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstel-

lung einer Vorrichtung zwischen einer Druckgießmaschine und einem Warmhalteofen für geschmolzenes Metall,

F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht mit Erläuterung der Betätigung.sweise,

F ι g. 3 eine Stirnansicht von rechts,

F ι g. 4 eine Slirriansicht des Schöpflöffels nach Jessen Drehung um 180°,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Schöpflöffels,

F i g. ί einen vergrößerten Teilschnitt längs der Li-,-ie 6-6 in Fig. 1,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i e. 6

Ein Kettenrad 66 ist an einem Ende der Hohlwelle 58 befestigt, wie Fig. 1,2 undo zeigen. Eine endlose Kette 68 erstreckt sich um dieses Kettenrad und ein zweites Kettenrad 70, das an einer Antriebswelle 72 eines elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Motors 74 befestigt ist. Der Motor 74 ist auf einer Grundplatte 76 befestigt, die mittels der Arme 78 an dem U-Profii 42 angebracht ist.

Ein Gießrohr 80 erstreckt sich durch die Hohlwelle hindurch und wird im Abstand davon mittels der vorerwähnten Madenschrauben 60 und 64 getragen. Der verbleibende Luftspalt isoliert die Welle 58 von dem Gießrohr 80, das während des Schöpfvorganges erhitzt wird. Ein nach außen herausragendes

Fi ü. ο einen Schnitt längs der Linie 8-S in Fig. 6. 15 Ende des Rohres ist mit einem Flansch 82 versehen, n Fig. 1 und 2 ist eine selbsttätige Schöpf- und

Sn Fig. 1 und 2 ist eine selbsttätige Schöpf- und .■.uieilvorrichtung 10 in einer Anlage mit Druckgieß- : .aschine 12 und Warmhalteofen 14 für geschmolze-.s Metall dargestellt. Die Druckgießmaschine 12 •iid der Warmhalteofen 14 können von irgendeiner kannten Bauart sein und brauchen nicht im einzeljn beschrieben zu werden.

Die Druckgießmaschine 12 weist wie üblich eine , sts'.ehende Platte 16 und eine bewegliche Platte 18

der daran angeschweißt oder in anderer Weise befestigt ist. Ein Schöpflöffel 84 ist abnehmbar und auswechselbar mittels mehrerer Schraubenbolzen 86 an diesem Flansch befestigt.

Ein entgegengesetzter Endteil 88 des Gießrohres 80 erstreckt sich zum Preßzylinder 24 der Druckgießmaschine und wirkt mit einem Trichter 90 zusammen, der an dem Preßzylinder befestigt ist und mit einer Eingießöffnung 92 an dessen oberem Ende

if, die zwischen der geschlossenen Stellung nach 25 in Verbindung steht. Bei dem da-gestellten Ausfüh- : i g. 1 und einer geöffneten Stellung in bekannter rungsbeispiel hat das Trichterglied die Gestalt eines '•■'.'eise verstellt werden können. Diese Platten sind Rohrkrümmers, dessen Innendurchmesser etwas gröüiit einander zugeordneten Formteilen 20 und 22 ßer als der Außendurchmesser des Endteiles des vorsehen. Um geschmolzenes Metall in die geschlos- Gießrohres 80 ist. Der Trichter 90 ist bei 94 als Auf- - nc Form einzuführen, ist mit der feststehenden 30 lager 96 ausgebildet, in das der andere Teil des Gieß-. latte ein Preßzylinder 24 verbunden, der geschmol- rohres 80 eingelegt werden kann. ones Metall aus der Schöpfvorrichtung aufnehmen Der Schöpflöffel 84 ist mit einem Flanschteil 98

i..inn, wie nachstehend beschrieben wird. Im Preßzy- versehen, der mit dem vorerwähnten Flansch 82 und linder 24 ist ein Kolben 26 verschiebbar angeordnet, einem im wesentlichen halbzylindrischen Gehäuseteil der das geschmolzene Metall in die Gießform prebt. 35 verbunden werden kann, das Stirnwände 100 und Der Warmhalteofen 14 weist ein oberes offenes 102, eine Seitenwand 104 und eine Decke 106 auf-Γ rule 28 auf, so daß ein Schöpflöffel der Vorrichtung weist. Die Decke überspannt nur etwa die Hälfte des

halbzylindrischen Gehäuseteil und geht in einen verjüngten halbzylindrischen Auslaßkanal 108 über, der mit einer Auslaßöffnung 110 in Verbindung steht, die durch den Flansch 98 hindurchführt. Ein gegenüberliegender Rand 112 des Auslaßkanals 108 endet kurz vor dem angrenzenden Rande der Seitenwand 104, so daß das Schöpfglied mit einer verhältnismä-

An die Grundplatte 30 sind aufrecht stehende Stan- 45 ßig weiten Mündung 114 versehen ist. der 36 und 38 angeschweißt und erstrecken sich von Mit der beschriebenen Ausführung wild geschmol-

cler Grundplatte im Abstand voneinander und paral- zenes Metall aus dem Ofen 14 dem Preßzylinder zu-IeI zueinander, wie Fig. 2 und 3 zeigen. Ein Lager- geführt, indem zunächst das Gehäuse 44 und das zapfen 40 erstreckt sich durch die oberen Enden der Gicßrohr aus der in F i g. 2 in ausgezogenen Linien Ständer hindurch und trägt, schwenkbar angelenkt, 50 dargestellten Stellung mittels der Kolben-Zylinderein nach unten offenes U-Profil-Gliert 42, auf dem Anordnung 46, 48 im Uhrzeigersinn in die in gestrieine längliche zylindrische Hülse als Lagergehäuse chelten Linien dargestellte Stellung geschwenkt wird, 44 befestigt ist. Ein hydraulisch betätigter Zylinder in der der Schöpflöffel in das geschmolzene Metall 46 nebst /in rhörigem Kolben 48 ist zwischen der taucht. Der Schöpflöffel füllt sich, indem das ^e-Grundplatte und dem U-Profil angeordnet und bei 50 55 schmolzene Metall durch die offene Mündung 114 und 52 schwenkbar mit diesen Teilen verbunden. Bei einströmt. Bei umgekehrter Betätigung der Kolben-Betätigung des Zylinders können das U-Profil 42 und Zxlinder-Anoidnung 46, 48 wird dieJjchöpfvorrichdic von dem U-Profil getragenep Teile zwischen der tung entgegen dem Uhrzeigersinn um den Gelcnkbolin ausgezogenen Linien und der in gestrichelten Li- zcn 40 derart verschwenkt, daß der Endteil 88 des nien dargestellten Stellung vcrschwenkt weiden, wie 6n Gießrohres mit dem Trichter 90 in Eingriff gebracht in F i g. 2 dargestellt ist. wird, wie der strichpunktierte IViI der F i g. 2 zeigt.

Die Hülse 44 weist an einander gegenüberliegen·· Wenn das Schöpfrohr mit dem Trichter 90 in Lin

den Enden Lager 54 und 56 auf, in denen eine Hohlwelle 58 drehbar gelagert ist. Die Welle ist gegen

axiale Verschiebung gegenüber dem Gehäuse 44 65 F ig· 2,3 und 5 ersichtlichen Lage in die in F i g. 4 durch axiale Druckringe 59, 62 gesichert, die an der dargestellte umgekehrte Lage zu drehen. Wahrend Welle durch Madenschrauben 60, 64 befestigt sind diese Drehung sich vollzieht, fließt das geschmolzene und gegen die Lager 54, 56 anliegen. Metall aus dem Hauptteil des Schöpflöffels in dessen

10 in die Masse des geschmolzenen Metalls eingetaucht werden kann, wie weiter unten beschrieben werden soll.

Die Schöpfvorrichtung 10 hat eine Grundplatte 30 mit einem abwärts gerichteten Schaft 32, der in senkrechter Richtung verstellbar ist und hierzu in einem am Boden befestigten Ständer 34 gehalten wird.

griff kommt, wird der Motor 74 in Gang gcsct/!, um das Gießrohr und den Schöpflöffel aus dor in

<\uslaßkanal 108 und dann durch das Gießrohr 80 zu iem Preßzylinder. Nach Vollendung dieses Gießvorganges wird der Motor umgeschaltet, so daß der Schöpflöffel in seine normale aufrechte Stellung zurückgeführt wird.

Wenn der Schöpflöffel in die Masse des geschmolzenen Werkstoffs eingetaucht wird, wie in F i g. 2 gezeigt, wird er im wesentlichen vollständig gefüllt. Um die Menge des geschmolzenen Metalls, die tatsächdes Ringes mittels eines geeigneten Halters 130 befestigt. Der in Umfangsrichtung einstellbare Nocken 122 kann einen Schalter 132 und der Nocken 120 den Schalter 134 betätigen. Diese Schalter sind ihrerseits mit einer elektrischen Motorsteuervorrichtung 136 für den Motor 74 verbunden.

Die Steuervorrichtung, die schematisch in F i g. 7 dargestellt ist, bildet einen Teil eines gesamten Steuersystems, das nicht nur den Motor 74, sondern auch

lieh in den Preßzylinder der Druckgießmaschine ab- io den Flüssigkeitszylinder 46 steuert. Ferner ist dieses

Steuersystem mit dem der Druckgießmaschine 12 derart verbunden, daß die Schöpf- und Zuteilvorrichtung selbsttätig in zeitlich festgelegter Abhängigkeit mit der Druckgießmaschine zusammenarbeitet. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei Beginn des Arbeitsspiels der Spritzgußmaschine durch Schließen der Gießform 20, 22 der hydraulisch angetriebene Zylinder 46 betätigt und die Schöpf- und Zuteilvorrichtung derart verschwenkt wird, daß der SchöpflÖf-

Motor derart gesteuert, daß die Drehung des Schöpf- ao fei in das Schmelzbad eintaucht, wie in F i g. 2 in gelöffels in irgendeiner Zwischenstellung angehalten strichelten Linien dargestellt ist.

Das System weist eine Verzögerungsvorrichtung auf, die die Umkehr des Arbeitsvorganges des Kolbens 48 nach einem Zeitintervall bewirkt, das ausreicht, um eine vollständige Füllung des Schöpflöffels 84 zu gewährleisten. Soll der ganze Inhalt des Schöpflöffels in den Preßzylinder abgelassen werden, so wird der Nocken 122 in eine Lage verstellt, die eine Drehung des Schöpflöffels in die vollständig

dem U-Profil 42 verbunden ist. Zu seiner Betätigung 30 umgekehrte in F i g. 4 dargestellte Lage ermöglicht, ist ein zusammen mit der Welle 58 drehbarer, ko- Soll andererseits nur ein Teil des Metalls aus dem axialer Ring 120 vorgesehen, der aus elektrisch iso- Schöpflöffel abgelassen werden, so wird der Nocken lierendem Material hergestellt und an der Welle 58 122 derart verstellt, daß er den Begrenzungsschalter an einem ihrer Enden befestigt ist. Ein erster Nocken betätigt, wenn der Schöpflöffel in die gewünschte 122 ist an dem Ring 120 mittels einer Schraube 124 35 Stellung zwischen der aufrechten und der umgekehrbefestigt, die in eine Umfarfgsnut 126 des Ringes 120 ten Lage, wie aus Fig.3 bzw. aus Fig. 4 ersichtlich hineinragt, wodurch die Lage des Nockens am Um- ist, verschwenkt ist. Auf diese Weise können genau fang des Ringes 120 eingestellt werden kann. Ein bemessene Mengen des geschmolzenen Metalls in zweiter Nocken 128 ist in fester Lage am Umfang den Preßzylinder 24 abgelassen werden.

gegeben wird, selbsttätig zu regeln und festzulegen, sind Mittel zur Steuerung des Betrages vorgesehen, um den der Schöpflöffel während des Ausgabevorganges gedreht wird. Mit anderen Worten: Wenn man den ganzen Inhalt des Schöpflöffels entleeren will, wird der Motor derart angetrieben, daß er den Schöpflöffel vollständig umdreht, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Soll jedoch ein kleinerer Betrag des geschmolzenen Metalls abgelassen werden, so wird der

wird. Eine weitere Einstellung kann dadurch erhalten werden, daß der Schöpflöffel 84 durch einen anderen unterschiedlicher Gestalt und mit größerem oder kleinerem Fassungsvermögen ersetzt wird.

Um die Drehung des Schöpflöffels und damit den Ausgießvorgang zu steuern, ist ein in F i g. 1 und 7 gezeigter Endschalter 116 vorgesehen, der seinerseits an einer geeigneten Stütze 118 befestigt ist, die mit

Hierzu 1 Bla»t Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen dosierten Schöpfen und Zuteilen flüssiger Metalle an Druckgießmaschinen od. dgl., bestehend aus einem an einem stirnseitigen Ende eines beidseitig offenen geraden Gießrohres befestigten Schöpflöffel, der mit Ausnahme einer in das Innere des Gießrohres führenden Abflußöffnung und einer obenliegtnden, gegenüber der Gießrohrachse seitlich versetzter. Schöpföffnung allseitig geschlossen ist, wobei die Abflußöffnung oberhalb der Schöpföffnung liegt und die aus Schöpflöffel und Gießrohr bestehende Baueinheit um die Gießrohrachse verdrehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch einrn bei Schöpf- und Zuteilvorrichtungen an Drui. '<;.',ießmaschinen an sich bekannten Schwenkantrieb (46, 48) für Schöpflöffel (84) und Gießrohr (80) für deren Verschwenkung um eine horizontale, senkrecht zur. Gießrohrachse verlaufende Achse (40).

2. Vorrichtung nach Anspruch!, gekennzeichnet durch auf die motorische Drehung, des Schöpflöffels (84) ansprechende Endschalter (122, 128. 132, 134) zur Steuerung des Ausmaßes der Drehung.