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Beschreibung
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Spritzgußmaschine Die Erfindung betrifft eine Spritzgußmaschine.
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Deratige Spritzgußmaschinen haben grundsätzlich Platten zur Aufnahme
von Spritzgußformen, eine Einrichtung zum öffnen und Schließen der Platten, eine
Auswurfeinrichtung für Gußkörper aus einer Spritzgußform auf einer der Platten und
eine Druckkolbeneinheit zum Einspritzen geschmolzenen Metalls unter Druck in die
Gesenkvertiefung.
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Bei solchen Maschinen ist die maximale Projektionsfläche des Teils,
das vergossen werden kann, bestimmt durch den Einspritzdruck und die verfügbare
Kraft zum Zusammenhalten der Spritzgußformen. Wenn das Produkt aus Druck und Projektionsfläche
diese Kraft überschreitet, wird die Spritzgußform gewaltsam geöffnet, und Metall
wird über die Front der Spritzgußform verspritzt. Um sicherzustellen, daß komplizierte
Einzelheiten genau reproduziert werden, ist es erwünscht, einen hohen Einspritzdruck
zu verwenden.
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Während des Einspritzvorganges sind der den Druckkolben treibende
Mechanismus, der Druckkolben selbst und die Säule aus geschmolzenem Metall, die
durch den Druckkolben getrieben wird, in Bewegung und haben deshalb kinetische Energie.
Wenn die Gesenkvertiefunq gefüllt ist, müssen alle diese Massen angehalten werden,
und daraus resultiert ein momentanes Ansteigen des Druckes in der Gesenkvertiefung.
Obwohl die Haltekraft ausreichend sein kann, um dem statischen Einspritzdruck zu
widerstehen, kann sich durch den plötzlichen Druckanstieg die Spritzgußform öffnen
und Gradbildung zulassen.
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Dies kann besonders ernst sein, wenn die zu spritzenden Teile eine
dünne, muschelartige Form haben, da die Dicke des Gußkörpers überall mit der Dicke
des Grats zunimmt. Dies erhöht nicht nur das Gewicht des Teils, was kritisch sein
kann, sondern führt auch zu einer Verschwendung von Metall.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Spritzgußmaschine zu schaffen,
bei der der momentane Druckanstieg eliminiert oder wenigstens weitgehend reduziert
wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Spritzgußmaschine gelöst, die gemäß
der Erfindung gekennzeichnet ist durch eine mittels Fluiddruck betätigte Vorrichtung
zum Antreiben der Druckkolbeneinheit, wobei die mittels Fluiddruck betätigte Vorrichtung
mit der Druckkolbeneinheit durch die Zwischenschaltung einer nachgebenden hydraulischen
Kupplung verbunden ist, die die von der mittels Flüssigkeitsdruck betätigten Vorrichtung
auf die Druckkolbeneinheit einwirkende Kraft begrenzt und Energie absorbiert, wenn
die Kraft einen vorbestimmten Wert übersteigt.
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Die Masse der mittels Flüssigkeitsdruck betätigten Einheit ist also
wirksam vom Druckkolben abgekuppelt, dadurch wird die bei einem Druckanstieg in
der Gesenkvertiefung zu absorbierende kinetische Energie begrenzt, da die Kupplung
selbst die kinetische Energie der mittels Flüssigkeitsdruck betätigten Einheit absorbiert.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus
der BesChreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Die Figuren zeigen
Fig. 1 eine Darstellung der Spritzgußmaschine; Ftg. 2 einen vergrößerten Ausschnitt
einer hydraulischen Kupplung, die einen Teil der Maschine darstellt.
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Die Maschine umfaßt eine feste Platte 10, auf der beim Gebrauch eine
feste Spritzgußform 11 montiert ist; eine bewegliche Platte 12 wird auf Führungsschienen
13 getragen und trägt bei Gebrauch eine bewegbare Spritzgußform 14. Ein Einspritzzylinder
15 ist auf die feste Platte 10 montiert und sein Innenraum steht mit der Gesenkvertiefung
in Verbindung. Ein Einspritzdruckkolben 16 ist in diesem Einspritzzylinder verschiebbar
und ist mittels einer Kupplung 17 mit der Kolbenstange 18 einer hydraulischen Kolben-Zylindereinheit
19 verbunden, die so angeordnet ist, daß sie mittels Hochdruckflüssigkeit antreibbar
ist. Die Ventile, die die Förderung der Flüssigkeit zu der Einheit 19 kontrollieren,
sind nicht gezeigt. Ein hydraulisch betätigbarer Mechanismus 23 ist zum Öffnen und
Schließen der Platte 12 durch die Zwischenschaltung des gebräuchlichen Gelenkmechanismus
24 vorgesehen. Ebenso wird ein herkömmlicher hydraulischer oder mechanischer Auswurfmechanismus
25 verwendet, um die Auswerferbolzen 26 (wovon nur einer in Figur 1 dargestellt
ist) zum Auswerfen der fertigen Gußkörper aus der Spritzgußform 14 zu verstellen.
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Die Kupplung 17 wird in Figur 2 genauer dargestellt, aus der zu erkennen
ist, daß sie ein Gehäuse 30 aufweist, das eine Zylinderkammer 31, in der ein Kolben
32 verschiebbar untergebracht ist, bildet. Der Kolben 32 weist einen Schaft 33 auf,
der durch eine Klemmhülsenvorrichtung 34 mit dem Druckkolben 16 verbunden ist, und
das Gehäuse 30 ist auf der Kolbenstange 18 montiert. Der Schaft 33 erstreckt sich
gleitbar durch eine Öffnung einer Stirnwand 35 des Gehäuses.
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Das Gehäuse hat einen Flüssigkeits- bzw. Fluiddruckeinlaß 36, der
bei Gebrauch mit der Flüssigkeitsdruckzufuhr verbunden ist.
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Dieser Einlaß ist direkt mit der Kammer 31 auf der an die Stirnwand
35 angrenzenden Seite des Kolbens 32 verbunden und ist über ein Rückschlagventil
37 mit der Kammer 31 auf der anderen Seite des Kolbens 32 verbunden. Das Rückschlagventil
37 gestattet
einen Durchfluß vom Einlaß 36 in die Kammer 31 auf
der anderen Seite des Kolbens, aber nicht in umgekehrter Richtung.
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Durch den Schaft 33 ist die effektive Fläche der zuerst genannten
Seite des Kolbens 32 kleiner als die der anderen Seite, so daß bei Fehlen anderer
Kräfte der auf den Einlaß 36 aufgebrachte Druck den Kolben 32 dazu veranlaßt, sich
an das äußerste linke Ende der Kammer 31 zu bewegen, wie in Figur 2 zu erkennen
ist.
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Das Gehäuse 30 weist auch ein Überströmventil 38 auf, das eine unter
Federspannung stehende Hülse 39 umfaßt, die in einer Laufbuchse 40 in einem Durchlaß
41 des Gehäuses gleitbar montiert ist, der die beiden Enden der Kammer 31 verbindet.
Die Feder 42 zwingt die Hülse 39 in die dargestellte Position, in der die Hülse
39 die Verbindung zwischen den beiden Enden des Durchlasses 41 unterbricht. Wenn
der Druck im anderen Ende der Kammer 31 den Druck im zuerst genannten Ende der Kammer
31 übersteigt, wird eine Kraft durch diesen Druckunterschied auf die Hülse 39 in
einer der durch die Feder 42 aufgebrachten Kraft entgegengesetzten Richtung ausgeübt.
Wenn der Druckunterschied einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird die Hülse 39
gegen die Feder 42 verschoben und der Durchfluß der Flüssigkeit hinter der Hülse
ist möglich.
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Die Feder 42 ist so gewählt und kann so eingestellt werden, daß der
vorerwähnte vorbestimmte Druckunterschied bei statischen Bedingungen nicht überschritten
wird, wenn der Druckkolben 16 von der Einheit 19 gegen eine statische Last gedrückt
wird (d.h. nach Beendigung des Einpreßhubes). Hochdruckschwankungen, die auftreten,
wenn der Druckkolben zuerst durch die gefüllte Gesenkvertiefung gestoppt wird, werden
durch das öffnen des Ventils 38 und die darduffolgende Verschiebung des Kolbens
32 relativ zum Gehäuse 30 absorbiert.
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So beschränkt beim Gebrauch die Kupplung 17 die Kraft, die von der
Einheit 19 auf den Druckkolben 16 ausgeübt wird, und absorbiert die kinetische Energie
der Einheit 19 und die der sie antreibenden Hydraulikflüssigkeit.
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Es ist bekannt, daß der Hauptanteil der Masse der Kupplung 17 eher
von der Kolbenstange 18 als von dem Druckkolben 16 getragen wird, der Hauptteil
der kinetischen Energie der Kupplung 17 also dadurch absorbiert wird.
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Die dargestellte Maschine ist ein Kaltkammer-Typ, bei der eine Metallcharge
vor jeder Gießoperation in den Einspritzzylinder geschüttet wird. Die Erfindung
ist auch für Warmkammermaschinen anwendbar, bei denen der Einpreßzylinder in einen
Topf mit geschmolzenem Metall eingetaucht wird und eine sich am Ende jedes Zyklus
automatisch öffnende Mündung hat, um Metall für den nächsten Zyklus aufzunehmen.
Ein größerer Vorteil kann erreicht werden mit dem Kaltkammer-Typ im Hinblick auf
die geringere Masse, die das geschmolzene Metall aufweist.
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