HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
vertikale Einspritzvorrichtung mit einer
Trennform, die einen Hohlraum begrenzt, in den eine
Schmelze genau von unten eingespritzt wird, und
zwar insbesondere auf einen Hohlraum, der
vorgesehen ist für ein Spritzprodukt, wie ein
Scheibenrad, das eine zentrale Öffnung aufweist.
2. Beschreibung des relevanten Standes der Technik
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Das Gießen eines Kraftfahrzeug-Scheibenrades aus
Aluminium erfolgt häufig mittels einer vertikalen
Spritzgußmaschine, da ein Einschluß von Gas
während der Schmelzeneinspritzstufe dadurch
reduziert wird. Fig. 6 (Stand der Technik) zeigt
ein schematisches Diagramm, welches den
Längsschnitt einer Form und einer Einspritzvorrichtung
bei einer üblichen Spritzgußmaschine dieses
Typs darstellt. Diese übliche Maschine wird nunmehr
unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Eine
untere Formhälfte 112 mit einem zylindrischen,
konvexen Abschnitt in der Mitte ist an einer
stationären Platte 111 befestigt, die ihrerseits
an einem Maschinengestell befestigt ist, während
eine obere Formhälfte 114 mit einem unteren
konvexen Abschnitt in ihrer Mitte an einer
vertikal beweglichen Platte 113 befestigt ist, die
von einem (nicht dargestellten) Formschließzylinder
getragen ist. Zwischen die beiden Formhälften 112
und 114 sind mehrere Kerne 115 aus mehreren
Positionen in Umfangsrichtung eingesetzt, so daß
die Kerne 115 in der horizontalen Richtung
entsprechend dem Vorwärts- oder Rückwärtshub einer
Kolbenstange 117 eines Zylinders 116 bewegt werden
können, der auf der Seite der beweglichen Platte
113 angebracht ist. Von den beiden Formhälften 112
und 114 und der Vielzahl von Kernen 115 wird ein
Hohlraum 118 begrenzt. Eine Einspritzhülse 119 ist
frei herausziehbar von unten in eine Hülsenöffnung
eingesetzt, die in der stationären Platte 111 und
der unteren Formhälfte 112 angebracht ist, und ein
Kolbenkopf 120 ist in die Einspritzhülse 119
eingeführt, so daß der Kolbenkopf 120 von einem (nicht
dargestellten) Einspritzzylinder vorwärts geschoben
und zurückgezogen werden kann. Eine Schmelze 121
wird während des Zustandes eingefüllt, in dem
die Einspritzhülse 119 aus der Hülsenöffnung
herausgezogen ist.
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Durch Übernahme der oben behandelten Struktur wird,
wenn die Schmelze 121 in die Einspritzhülse
eingefüllt ist und der Kolbenkopf 120 in die
Hülsenöffnung eingeführt ist und dann vorwärts bewegt
wird, die Schmelze in den Hohlraum 118 eingespritzt,
und, nachdem die Schmelze verfestigt und abgekühlt
ist, wird die bewegliche Platte 113 hochgefahren
und die Formen werden geöffnet. Gleichzeitig werden
die Kerne 115 seitlich geöffnet, und ein in dem
Hohlraum verfestigtes Produkt wird von einer
(nicht dargestellten) Produktausstoßeinrichtung
ausgestoßen und aus der Maschine herausbewegt.
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Zur Erläuterung des Flusses der Schmelze 121
während der Einspritzphase hat ein
Scheibenabschnitt 118a des Hohlraums 118 entsprechend einer
Scheibe eines Scheibenrades gemäß Fig. 6
schematisch eine scheibenähnliche Form, wie sie
in der beigefügten Fig. 7 dargestellt ist, und ein
Umfangsabschnitt 118b des Hohlraums 118 hat eine
schematisch in der beigefügten Fig. 8 dargestellte
zylindrische Form. Die von dem Kolbenkopf 120 nach
oben bewegte Schmelze 121 fließt, wie es in
Fig. 7 durch Pfeile angedeutet ist, radial in den
Scheibenabschnitt 118a und anschließend
unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes in den
Umfangsabschnitt 118b, wie es in Fig. 8 durch
Pfeile dargestellt ist. Die beigefügte Fig. 9 ist
eine perspektivische Ansicht und zeigt den
Zustand der in dieser Weise fließenden Schmelze.
Wenn die in dieser Weise strömende Schmelze 121 in
dem Umfangsabschnitt 118b nach unten fließt, werden
in der Schmelzenströmung rauhe und dichte
Abschnitte gebildet, und zwar infolge einer
Temperaturungleichheit in den Formhälften 112 und
114, einer Adhäsionsungleichheit eines Trennmittels
und Kratzern an den Oberflächen der Formhälften
112 und 114. Manchmal ist Gas in die Schmelze 112
eingeschlossen, wie es in Fig. 9 durch das
Bezugszeichen 122 dargestellt ist. Wenn das
Einfüllen in diesem Zustand beendigt wird, werden in
dem geformten Gegenstand durch das in die Schmelze
121 eingeschlossene Gas Hohlräume gebildet.
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Wenn das Einspritzen in einer Weise erfolgt,
daß der Hohlraum 118 so liegt, daß der
Scheibenabschnitt 118a sich oben befindet, ist häufig Gas
in der Schmelze eingeschlossen, wie es oben
beschrieben ist. Dieser Nachteil kann vermieden
werden, wenn der Hohlraum 118 so angeordnet ist,
daß der Umfangsabschnitt 118b nach oben gerichtet
ist, wenn der Scheibenabschnitt 118a sich unten
befindet. Wenn jedoch diese Methode angewandt wird,
befindet sich eine nabenprofilierte Oberfläche des
Produktes auf der Seite der Hülse 119, und auf
dieser Oberfläche wird ein unnötiger Teil aus
verfestigter Schmelze gebildet, der als "Biskuit"
bezeichnet wird. Wenn dieser Teil nach dem
Spritzvorgang weggeschnitten wird, wird das
Erscheinungsbild der profilierten Oberfläche verschlechtert.
Aus diesem Grund wird entsprechend der üblichen
Technik das Spritzgießen stets in dem Zustand
durchgeführt, bei dem der Scheibenabschnitt 118a
sich oben befindet.
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Entsprechend der üblichen Technik erfolgt das
Spritzgießen, wie es oben beschrieben ist, in einem
solchen Zustand, bei dem der Scheibenabschnitt 118a
oben liegt. Um einen Einschluß von Gas in der
Schmelze zu verhindern, muß daher der
Spritzgußvorgang mit einer relativ geringen Geschwindigkeit
erfolgen, wodurch die Produktivität herabgesetzt
wird. Um die Qualität des Produktes zu
stabilisieren, muß dementsprechend die Strömungsart
der Schmelze in den Hohlraum 118 durch die
Geschwindigkeit des Kolbenkopfes 120 gesteuert
werden. Aus dem oben beschriebenen Grund ist diese
Steuerung jedoch nicht möglich, so daß die
Qualität nicht stabilisiert werden kann. Wenn die
Steuerung über die Geschwindigkeit des
Kolbenkopfes 120 erfolgt, wird die
Einspritzgeschwindigkeit vergrößert und der Einschluß von Gas erhöht.
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Wenn ein Scheibenrad aus Aluminium beispielsweise
mit einer solchen vertikalen Spritzgußmaschine
hergestellt wird, wie sie oben beschrieben ist,
wird gewöhnlich eine Gasentlüftungseinrichtung für
eine Form verwendet, und ein Ring- oder
Umfangskanal, der mit dem Formhohlraum durch mehrere
radiale Durchlässe in Verbindung steht, wird
zwischen dieser Gasentlüftungseinrichtung und dem
Formhohlraum angeordnet. Wenn eine Schmelze
eingespritzt und in den Hohlraum eingefüllt wird,
werden das in dem Hohlraum befindliche Gas und
ein Teil der Schmelze durch diese Durchlässe,
diesen Kanal und durch Gasentlüftungsöffnungen
zu der Gasentlüftungseinrichtung getrieben, wobei,
nachdem das Gas allein durch ein
Gasentlüftungsventil ausgeströmt ist, das Gasentlüftungsventil
durch die Trägheitskraft der Schmelze und
dergleichen verschlossen wird. Wenn die Schmelze dann
koaguliert und sich verfestigt, wird die Form
geöffnet, und ein in dem Hohlraum verfestigtes
Spritzprodukt wird mittels einer
Produktausstoßeinrichtung zur Außenseite des Hohlraums
ausgestoßen. Dabei wird in dem Durchlaß, dem Ringkanal
und dem Gasentlüftungskanal ein verfestigtes
Schmelzenprodukt gebildet, und dieses verfestigte
Schmelzenprodukt wird gleichzeitig mit dem
Spritzgußprodukt ausgestoßen.
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Da das verfestigte Schmelzenteil, das zwischen
dem Ringkanal und den Durchlässen gebildet worden
ist, gleichzeitig und als ein Stück mit dem
Spritzgußprodukt ausgestoßen wird, muß bei dieser
üblichen Spritzgußvorrichtung das ausgestoßene
Spritzgußprodukt von dem verfestigten
Schmelzenteil mit einem Hammer oder dergleichen abgetrennt
werden. Diese Operation ist schwierig und setzt
die Produktivität herab.
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Bei diesem Abtrennen besteht weiterhin das
Risiko einer Beschädigung eines Teils des Produktes.
Wenn der verfestigte Schmelzenteil in dem
Ringkanal zum Mittelabschnitt der Peripherie des
Spritzgußproduktes durch ein schneidendes Abtrennen
des verfestigten Schmelzendurchlaßteiles bewegt
wird, ist es weiterhin während der
Ausstoßoperation
schwierig, den verfestigten
Schmelzenkanalteil von dem Spritzgußprodukt abzutrennen
und zu entfernen, und das Spritzgußprodukt wird
dadurch häufig beschädigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, den oben beschriebenen Nachteil zu
überwinden, der beim Spritzgießen bei der
Herstellung eines Produktes, welches eine zentrale
Öffnung, wie beispielsweise ein Scheibenrad hat,
auftritt.
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Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, den oben behandelten Nachteil zu
überwinden, der beim Abtrennen des
Spritzgußproduktes von dem verfestigten
Schmelzenkanalteil auftritt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale
Einspritzvorrichtung mit einer Trennform
vorgesehen, die aus Formelementen zusammengesetzt ist,
die obere und untere Formhälften umfassen, und die
eine mit einer Schmelze zu füllenden Hohlraum
begrenzen. Die untere Formhälfte hat an ihrer
Außenseite eine vertikale Hülsenöffnung und einen
diese Hülsenöffnung mit dem Hohlraum verbindenden,
vertikalen Schmelzendurchlaßkanal. Die obere
Formhälfte enthält eine mit diesem
Schmelzendurchlaßkanal koaxiale, sich vertikal erstreckende
Stiftöffnung, die zum Hohlraum hin offen ist und
einen sich vertikal erstreckenden Formstift
aufnimmt, der durch die Stiftöffnung hindurch beweglich
ist. Mindestens ein oberer Abschnitt des
Schmelzendurchlaßkanals hat in der Nähe des Hohlraums einen
Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der
Hülsenöffnung aber geringfügig größer als der
Durchmesser des Formstiftes ist, derart, daß
zwischen dem Formstift und dem
Schmelzendurchlaßkanal ein schmaler Umfangsspalt frei bleibt. Die
Vorrichtung umfaßt eine Einspritzhülse und einen
darin befindlichen Spritzkolben, eine Einrichtung
zur Betätigung der Einspritzhülse, um diese in
Richtung auf und in die Hülsenöffnung zu bewegen,
eine Einrichtung zur Betätigung des Spritzkolbens,
um zu bewirken, daß der Spritzkolben einen
Spritzvorgang durchführt, und eine Einrichtung zur
Betätigung einer Bewegung des Formstiftes.
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Bei der Vorrichtung mit der oben beschriebenen
Form wird, nachdem die Schmelze in der Hülse
mittels des Spritzkolbens durch den
Schmelzendurchlaßkanal in den Hohlraum eingespritzt worden
ist, der Formstift angetrieben, um sich in eine
untere Position zu bewegen, so daß ein unterer,
freier Endabschnitt des Formstiftes durch den
Hohlraum hindurch mindestens in den oberen
Abschnitt des Schmelzendurchlaßkanals eingeführt
wird, um dadurch die in den Hohlraum und in den
Schmelzendurchlaßkanal eingefüllte Schmelze gegen
die Oberseite des Hohlraums zu drücken. Die
Vorrichtung weist weiterhin eine Einrichtung zum
Trennen der Formelemente voneinander und eine
Einrichtung auf, die den Formstift zumindest bis
zur Verfestigung der Schmelze in der unteren
Position hält. Wenn der Formstift aus der unteren
Position nach oben hochgefahren oder
zurückgezogen ist und die Formhälften voneinander
getrennt worden sind, wird ein in dem Hohlraum
verfestigter Schmelzenteil, der in der oberen
Formhälfte festgehalten ist, von den anderen
verfestigten Schmelzenteilen in dem
Schmelzendurchlaßkanal und der Einspritzhülse abgetrennt,
indem die verfestigte Schmelze im Bereich eines
lokalen, schmalen und sich in Umfangsrichtung
erstreckenden Schmelzenteils abgeschert wird, der
sich in den Spalt zwischen dem
Schmelzendurchlaßkanal und dem Formstift verfestigt hat.
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Die Einrichtung zur Betätigung des Formstiftes
umfaßt vorzugsweise eine Anordnung zur Steuerung
einer Kraft des Formstiftes in einer solchen Weise,
daß sich der Formstift in einem Anfangsstadium mit
einer größeren Kraft, in einem Zwischenstadium mit
einer geringeren Kraft und im Endstadium mit
wiederum einer größeren Kraft nach unten bewegt.
Der Hohlraum ist vorzugsweise für ein Scheibenrad
mit einer zentralen Bohrung ausgelegt, durch die
der Formstift hindurchtreten kann. Eine
bevorzugte untere Formhälfte weist eine
profilierte Innenfläche entsprechend einer
profilierten Fläche des Scheibenrades auf.
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Die oben behandelte Trennform weist im Bereich
ihrer Trennlinien mittlere Durchlässe und einen
Umfangskanal auf, der den Hohlraum umgibt und
damit durch die Durchlässe in Verbindung steht, und
sie ist mit Stiftelementen versehen, um die in dem
Hohlraum und dem Umfangskanal verfestigte Schmelze
nach unten aus der oberen Formhälfte auszustoßen.
Es sind Anschläge vorgesehen, um den im
Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil festzuhalten,
während der in dem Umfangskanal verfestigte
Schmelzenteil aus der oberen Formhälfte
ausgestoßen wird. Es sind weiterhin eine Einrichtung
zur Freigabe des in dem Umfangskanal verfestigten
Schmelzenteils, nachdem der in dem Hohlraum
verfestigte Schmelzenteil und die in den
Durchlässen verfestigten Schmelzenteile von der
oberen Formhälfte und den Durchlässen abgetrennt
worden sind und die in den Durchlässen verfestigten
Schmelzenteile von dem in dem Umfangskanal
verfestigten Schmelzenteilen abgeschert worden
sind, und eine Einrichtung zur Betätigung der
Stiftelemente vorgesehen, um den in dem
Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil auszustoßen,
nachdem die Freigabeeinrichtung betätigt worden
ist. Die Anschläge umfassen eine Vielzahl von
radial beweglichen Anschlägen, von denen jeder
sich radial in den Umfangskanal erstreckt und eine
vertikal verlaufende Öffnung und mindestens einen
abgeschrägten Oberflächenabschnitt aufweist, und
wobei die Freigabeeinrichtung vertikal bewegliche
Stangen aufweist. Jede Stange hat ein abgeschrägtes
unteres Ende. Die abgeschrägten Anschlagöffnungen
wirken mit den abgeschrägten Stangenenden zusammen,
um einen Keileffekt zu bewirken, um die Anschläge
radial aus dem Umfangskanal herauszuziehen, wenn
die Stangen nach unten in die Anschlagöffnungen
bewegt werden.
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Die Ausstoßstiftanordnung für die in dem Hohlraum
und in dem Umfangskanal verfestigten
Schmelzenteile umfaßt eine gemeinsame horizontale, in
vertikaler Richtung bewegliche Ausstoßplatte,
wobei die Ausstoßstifte für den in dem Hohlraum
verfestigten Schmelzenteil im wesentlichen an die
Ausstoßplatte angeschlossen sind und sich davon nach
unten erstrecken, und einen Stößel, um eine
Bewegung der Ausstoßplatte herbeizuführen. Die
Ausstoßplatte hat erste und zweite Kammern, die
jeweils eine sich vertikal erstreckende
Zylinderform haben und vertikale, mit den Kammern koaxiale
und damit in Verbindung stehende, eingeschnürte
Bohrungen aufweisen, die zur Unterseite der
Ausstoßplatte offen sind. Die Ausstoßstifte für
den in dem Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil
und die Stangen haben vergrößerte obere Enden,
die jeweils in den ersten bzw. den zweiten Kammern
aufgenommen sind, so daß sie in den Kammern in
vertikaler Richtung beweglich sind und sich nach
unten aus der Ausstoßplatte durch die vertikalen
Bohrungen, die mit den Kammern in Verbindung
stehen, erstrecken. Jede erste Kammer hat eine
erste Hublänge, über die sich das obere Ende
des Ausstoßstiftes für den in dem Umfangskanal
verfestigten Schmelzenteil in die erste Kammer
bewegen kann. Diese erste Hublänge ist wesentlich
länger als eine zweite Hublänge der zweiten Kammer,
über die sich das obere Ende der Stange in die
zweite Kammer bewegen kann.
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Die erste Hublänge für den Ausstoßstift für den
in dem Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil
kann das zweifache der zweiten Hublänge für jede
Stange betragen, so daß einen Hub, nachdem die
Ausstoßstifte für den in dem Hohlraum verfestigten
Schmelzenteil betätigt worden sind, um den in dem
Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil aus der
oberen Formhälfte zu entfernen, die Stangen
betätigt werden, um die Anschläge von dem in dem
Umfangskanal verfestigten Schmelzenkanal
freizugeben, während einen Hub, nachdem die Stangen auf
diese Weise betätigt worden sind, die Ausstoßstifte
für den in dem Umfangskanal verfestigten
Schmelzenteil betätigt werden, um den in dem Umfangskanal
verfestigten Schmelzenteil aus dem Umfangskanal
zu trennen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht einer
erfindungsgemäßen, vertikalen Einspritzvorrichtung
mit einer für ein Scheibenrad vorgesehenen Form;
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Fig. 2 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte,
explodierte Draufsicht einer einen Teil der
Vorrichtung bildenden Formöffnungs- und
Formschließeinrichtung ohne eine Oberplatte;
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Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen
Längsschnitt des Hauptteils der Vorrichtung in
Verbindung mit der Form zeigt;
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Fig. 4(a) und Fig. 4(b) zeigen als Teil der
Vorrichtung eine Kombination einer
Anschlageinrichtung und einer Freigabeeinrichtung für den
im Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil;
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Fig. 5(a) bis Fig. 5(f) zeigen mit der Vorrichtung
auszuführende, aufeinanderfolgende
Spritzoperationen zum Einspritzen einer Schmelze in
einen Hohlraum und zum Abtrennen von in dem
Hohlraum, den Durchlässen und einem Umfangskanal der
Form verfestigten Schmelzenteilen;
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Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt eines Hauptteiles
einer üblichen Vorrichtung, die mit einer üblichen
Form ausgerüstet ist zum Zwecke des Vergleichs mit
denjenigen der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 7 und 8 sind schematische, perspektivische
Ansichten, die einen Scheibenabschnitt und einen
Umfangsrandabschnitt der in Fig. 6 dargestellten
Form zeigen, wobei Pfeile jeweils die
Schmelzenströme in diesem Hohlraumabschnitt anzeigen; und
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Fig. 9 ist eine schematische perspektivische
Ansicht, die den Zustand der Schmelzenströmung
in dem Hohlraum gemäß Fig. 6 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird jetzt eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben, die eine
Dreh-Spritzgußmaschine betrifft, die eine Form und eine
Formöffnungs- und Formschließeinrichtung umfaßt. Die
Dreh-Spritzgußmaschine enthält einen Drehtisch und
drei Sätze von Formöffnungs- und
Formschließeinrichtungen, die in Positionen angeordnet sind, die
durch Teilen des Außenumfanges des Drehtisches in
drei gleichmäßige Abschnitte definiert sind. Auf
einer umlaufenden Kurve jeder Formöffnungs- und
Formschließeinrichtung, die mit einer
intermittierenden Rotation des Drehtisches um
120º zirkuliert sind drei Arbeitsstationen
in Positionen angeordnet, die durch Aufteilen
des Umfanges der Einrichtung in drei gleichmäßige
Abschnitte definiert sind. In diesen drei Stationen
werden die Formspann- und Einspritzoperation, die
Formöffnungs- und Produktausstoßoperation und die
Formreinigungs- und Trennmittelaufsprühoperation
durchgeführt, während der Tisch nach jeder
120º-Drehung angehalten wird und jeweils ein
Zyklus durchgeführt wird, während der Tisch eine
Umdrehung ausführt. In den Zeichnungen ist die
Formöffnungs- und Formschließeinrichtung
dargestellt, die an der Formspann- und
Einspritzstation angehalten wird. Eine (nicht
dargestellte) Formspanneinrichtung und eine
(nicht dargestellte) Einspritzeinrichtung sind
bezugnehmend auf Fig. 1 jeweils darüber bzw.
darunter angeordnet.
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Gemäß den Fig. 1 bis 5 umfaßt eine
Formöffnungs- und Formschließeinrichtung 1 eine
Befestigungsplatte 2, die abnehmbar auf einem
(nicht dargestellten) Drehtisch befestigt ist.
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Eine ebene Oberplatte 5 ist an dem Arbeitsende einer
Kolbenstange 4 befestigt und wird davon getragen,
die in der vertikalen Richtung durch einen
Öldruck von zwei Formöffnungs- und
Formschließzylindern 3 bewegbar ist, die vertikal sowohl auf
der rechten als auch auf der linken Seite der
Befestigungsplatte 2 montiert sind. Durch
Ausfahren und Einziehen der Kolbenstange 4 werden die
Oberplatte 5 und eine noch zu beschreibende
obere Formhälfte 16 von vier (nicht dargestellten)
Führungsstangen geführt und in vertikaler Richtung
bewegt, um die Formhälften zu öffnen und zu
schließen. Eine Hülsen-Tragplatte 7 einer
insgesamt durch das Bezugszeichen 6 repräsentierten
unteren Form ist an der Befestigungsplatte 2
angebracht. Die untere Formhälfte 6 umfaßt die
Hülsen-Tragplatte 7, einen ringförmigen
Kernanschlagring 9, der an der Hülsen-Tragplatte 7
mittels mehrerer Bolzen 8 befestigt ist, einen
ringförmigen Formhalter 11, der von mehreren
Führungsstiften 10 getragen ist, die in die
Hülsen-Tragplatte 7 eingesetzt sind, so daß der
Formhalter 11 mit kleinen Hüben vertikal beweglich
ist, und einen Formstempel 13, der in die innere
Umfangsfläche des Formhalters 11 eingesetzt und
mittels eines Bolzens 12 befestigt ist. Eine
abgestufte, stationäre, zylindrische Hülse 14 ist
in eine in den drei Organen 7, 11 und 13 der
unteren Formhälfte 6 eingeformte Hülsenaufnahme
eingesetzt, und das Herausfallen der Hülse 14 aus
der Hülsenaufnahme wird durch einen Ring 15
verhindert, der an der Hülsen-Tragplatte 7
festgeschraubt ist.
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Eine Basisplatte 17 einer insgesamt durch das
Bezugszeichen 16 repräsentierten oberen Formhälfte
ist an der Unterseite der Oberplatte 5 befestigt,
und die obere Formhälfte 16 enthält diese
Basisplatte 17, eine in der horizontalen Richtung
gesehen im wesentlichen achteckige Tragplatte 19,
die mittels mehrerer Bolzen 18 an der Basisplatte
17 befestigt ist, einen Formhalter 20, der in
eine konkave Ausnehmung 19a der Tragplatte 19
eingesetzt und darin befestigt ist, und einen
Formstempel 22, der in eine konkave Ausnehmung
20a des Formhalters 20 eingesetzt und darin mittels
eines Bolzens 21 befestigt ist. In dem unteren
Stirnflansch der eine im wesentlichen achteckige
Form aufweisenden Tragplatte 19 sind Nuten 19b
jeweils abwechselnd an vier Seiten der Achteckform
angebracht, und an der Stirnfläche jeder mit einer
Nut 19b versehenen Seite ist eine
Zylinder-Tragplatte 23 mittels Bolzen 24 derart befestigt, daß
ein vorspringender Abschnitt dieser Platte in die
jeweilige Nut 19b eingreift. Kernzylinder 25,
deren Flanschabschnitte an den vier vorspringenden
Abschnitten befestigt sind, sind an eine
Druckluftquelle angeschlossen und sind mit
hubregulierenden Grenzschaltern 25a ausgerüstet. Ein
Kern 27 ist an dem Arbeitsende einer Kolbenstange
26 jedes Kernzylinders 25 befestigt. In dem in
Fig. 1 dargestellten Zustand wird die Bewegung
jedes Kerns 27 gesteuert, wobei, wenn die
Unterseite des Kerns 27 die Oberfläche des
Kernanschlagringes 9 überfährt, durch ein Anheben
der gesamten oberen Form 16 sämtliche Kerne 27
gleichzeitig in radialer Richtung durch ein
Einziehen der Kolbenstange 26 geöffnet werden.
Wenn die vier Kerne 27, wie in Fig. 1 dargestellt,
geschlossen sind, wird durch die inneren
Umfangsflächen der vier Kerne ein exakter Kreis gebildet,
und ein Hohlraum 28 wird durch die oberen und
unteren Formstempel 22 und 13 und die vier Kerne
27 gebildet.
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Eine zylindrische Einspritzhülse 29, die von einem
Block auf der oberen Stirnfläche eines (nicht
dargestellten) Einspritzzylinders gelagert ist,
ist frei herausziehbar in die innere Öffnung der
stationären Hülse 14 eingesetzt, und ein
Kolbenkopf 13a als der Kopf eines durch einen Öldruck
des Einspritzzylinders vor- und zurückbewegbaren
Kolbens 30 ist in diese innere Öffnung eingesetzt.
Ein Hauptkanal 31 oder ein Schmelzendurchlaßkanal
ist zwischen den den gleichen Durchmessern
aufweisenden inneren Öffnungen 14a und 29a der beiden
Hülsen 14 und 29 und dem Hohlraum 28 als der
Durchlaß für die durch eine Vorwärtsbewegung des
Kolbenkopfes 30a in die innere Öffnung 14a
eingebrachte und in den Hohlraum 28 eingespritzte
Schmelze angebracht. Dieser Hauptkanal 31 oder
Schmelzendurchlaßkanal umfaßt eine
Einspritzöffnung 31a in Form einer zylindrischen Bohrung,
die auf der dem Hohlraum 28 zugewandten oder dazu
benachbarten Seite angebracht ist und einen
Durchmesser hat, der beträchtlich kleiner ist als
der Durchmesser der inneren Öffnungen 14a und 29a,
wobei eine kegelförmige Bohrung 31b auf der der
inneren Öffnung 14a zugewandten Seite angebracht
ist, und wobei die untere Stirnfläche des
Scheibenabschnitts 28a, die der Einspritzöffnung 31a
gegenüberliegt, der profilierten Oberfläche des
in dem Hohlraum 28 verfestigten Produktes
entspricht.
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Auswärts von dem oberen Ende des ringförmigen
Randabschnitts 28b des Hohlraums 28 ist ein
ringförmiger Umfangskanal 32 konzentrisch zu dem
Randabschnitt 28b an der unteren Stirnfläche des
Formhalters 20 angebracht, und dieser
Umfangskanal 32 ist an den Randabschnitt 28b über mehrere
radial verlaufende Durchlässe 33 angeschlossen.
Das Bezugszeichen 34 repräsentiert eine
Gasentlüftungseinrichtung, um in dem Hohlraum 28
befindliches Gas während des Einspritzens zur
Außenseite der Maschine zu fördern, und die
Gasentlüftungseinrichtung 34 liegt zwischen
benachbarten Kernen 27 und ist gemäß Fig. 2 zwischen
der oberen Formhälfte 16 und der unteren Formhälfte
6 angeordnet. Diese Gasentlüftungseinrichtung 34
ist in einen Ventilsitzabschnitt 35 und einen
Zylinderabschnitt 36 unterteilt. Der
Ventilsitzabschnitt 35 ist in Fig. 1 in ein Vorderteil und
ein Hinterteil aufgeteilt, und beide Teile sind
bezüglich der Kerne 27 gemeinsam geöffnet. Der
Zylinderabschnitt 36 ist an einer Kolbenstange 38
eines Gasentlüftungszylinders 37 angebracht, der
an der Tragplatte 19 mittels Gelenken 39 und 40
angelenkt ist, so daß der Zylinderabschnitt 36
sich in axialer Richtung bewegen kann. Diese
Gasentlüftungseinrichtung 34 ist eine bekannte, in
den geprüften japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 59-309 oder Nr. 61-41663 beschriebene
Gasentlüftungseinrichtung, oder eine bekannte
Gasentlüftungseinrichtung vom Zylindertyp, umfassend
einen Gasdurchlaß 34a, der den Umfangskanal 32 und
ein Ventil 34b verbindet, das einen
Ventilsitzabschnitt am Ende des Gasdurchlasses 34a öffnet
und schließt. Während des Einspritzens ist das
Ventil 34b geöffnet und Gas strömt unter dem
Einfluß des Schmelzendrucks oder eines
Vakuumsauggerätes aus, und wenn das Ventil 34b
durch die Trägheitskraft der Schmelze oder durch ein
elektrisches Signal geschlossen wird, wird das
Ausströmen von Schmelze durch den Ventilsitz
verhindert. Der Zylinderabschnitt 36 übt eine
Funktion des Sicherstellens des Schließens des
Ventils und der Beibehaltung des Ventils 34b in der
Offen- oder Schließstellung aus. Wenn die obere
Form geöffnet wird, wird der Zylinderabschnitt 36
durch die Operation des Zylinders 16 von dem
Ventilsitzabschnitt 35 zurückgezogen, um sein Öffnen
und Schließen zu ermöglichen, wobei es zusammen
mit der oberen Form 16 hochgefahren wird.
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Die Formenzuhaltungsoperation und
Formöffnungsoperation werden nunmehr beschrieben. Die
Formenzuhaltung erfolgt gemäß dem in Fig. 1
dargestellten Formschließzustand in der Weise, daß
die Oberplatte 5 gegen den Öldruck des
Formöffnungs- und Formschließzylinders 3 durch den
(nicht dargestellten) Formzuhaltungszylinder nach
unten bewegt wird. Das Formschließen erfolgt aus
dem in Fig. 1 dargestellten Zustand nach dem
Zurückziehen des Formzuhaltungszylinders, indem
die Kolbenstange des Formöffnungs- und
Formschließzylinders 3 vorwärts bewegt wird, wobei die
Oberplatte 5 zusammen mit der oberen Formhälfte 16,
der Gasentlüftungseinrichtung 34 und dergleichen
hochgefahren wird. Das in dem Hohlraum
verfestigte Produkt oder der im Hohlraum 28
verfestigte Schmelzenteil wird beim Öffnen der
Form mit hochgehoben, da es an der oberen
Formhälfte anhaftet.
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Es wird nunmehr eine Einrichtung zum Ausstoßen
des in dem Hohlraum verfestigten Schmelzenteils
oder des gegossenen Produktes und zum Ausstoßen
des in dem Umfangskanal 32 verfestigten
Schmelzenteils während des Öffnens der Form beschrieben.
Ein Stiftausstoßzylinder 41 ist in der Mitte der
Oberplatte 5 befestigt, und eine Kolbenstange 42
des Zylinders 41 ragt nach unten durch eine
Stangenöffnung der Oberplatte 5. Das Bezugszeichen
43 bezeichnet einen stangenähnlichen Formstift
mit
einer Gewindebohrung, in die ein
vorspringendes Gewinde der nach unten verlängerten
Kolbenstange 42 eingeschraubt ist. Der Formstift
43 ist für seine Herstellung vertikal in drei
Stufen aufgeteilt, und diese sind miteinander
verbunden. Der Durchmesser der unteren Stufe ist
geringfügig kleiner als der Durchmesser der
Einspritzöffnung 31a. Dieser Stift 43 ist in einer
Axialöffnung beweglich festgehalten, die sich durch
eine zwischen der Basisplatte 17 und der
Tragplatte 19 festgehaltene und gesicherte
Lagerbüchse 44, die Tragplatte 19, eine zwischen der
Tragplatte 19 und den Formstempel 22
festgehaltene und gesicherte Lagerbüchse 45, den
Formstempel 22 und einen Einsatz 46 erstreckt, der
an dem Formstempel 22 befestigt ist. Wenn die
Kolbenstange 42 durch den Öldruck des Stift-
Ausstoßzylinders 41 vorwärts bewegt und
zurückgezogen wird, wird der Formstift 43 vertikal
zwischen den Positionen bewegt, die in Fig. 3
durch die volle Linie und die strichpunktierte
Linie angezeigt sind. Vor der Verfestigung der
Schmelze 47 in dem Hohlraum 48 wird der
Formstift 43 nämlich in die durch die
strichpunktierte Linie angedeutete Position abgesenkt,
wobei der Formstift 43 die Schmelze 47 wegdrückt
und eine Funktion des Ausstoßens der Schmelze
bewirkt, wobei in der Einspritzöffnung 31a ein
Dornloch mit einem darin verbliebenen dünnen,
umlaufenden, verfestigten Schmelzenteil 48
verbleibt. Wie im folgenden beschrieben, wird das
gegossene Produkt oder der im Hohlraum
verfestigte Schmelzenteil von einem Biskuit 49
getrennt, indem man während des Öffnens der Form
den verfestigten Schmelzenteil 48 abschert. Es ist
zu bemerken, daß eine Kühleinrichtung, die mit
einem Kühlwasserkanal 51 versehen ist, in dem
Formstift 43 angebracht ist, so daß der durch
die Schmelze erhitzte Stift 43 abgekühlt wird.
-
Die Abwärtsbewegung des Formstiftes 43 erfolgt
vorzugsweise mittels des Stift-Ausstoßzylinders 41,
dem eine übliche Struktur zur Steuerung einer auf
den Formstift 43 einwirkenden Kraft zugeordnet ist,
derart, daß der Stift 43 in einem Anfangsstadium
mit einer größeren Kraft, in einem Zwischenstadium
mit einer geringeren Kraft und im Endstadium mit
wiederum einer größeren Kraft nach unten bewegt,
und zwar aus den folgenden Gründen:
-
Wenn der Formstift 43 anfänglich nach unten
in den nicht vollständig mit der Schmelze
gefüllten Hohlraum bewegt wird, das heißt im
Anfangsstadium der Stiftbewegung, hat die Schmelze
in dem Hohlraum einen äußeren, halbverfestigten,
dünnschichtigen Schmelzenteil, der an der
Oberfläche des Hohlraums gebildet ist, indem der
äußere mit der Hohlraumoberfläche in Kontakt
stehende äußere Schmelzenteil lokal und
anfänglich abgekühlt wird.
-
Zu diesem Zweck muß der Stift 43 sich mit einer
erhöhten Kraft nach unten bewegen, die ausreicht,
die halbverfestigte Schmelzenschicht zu
durchbrechen. Die erhöhte Kraft wird erhalten, indem
ein Öldruck zur Betätigung des Zylinders 41
erhöht wird. Wenn eine solche erhöhte Kraft
während der gesamten Stiftbewegung
aufrechterhalten wird, wird dieses dazu führen, daß die
Schmelze in dem Hohlraum örtlich einem ungewöhnlich
hohem Druck ausgesetzt ist mit dem Ergebnis, daß
ein gegossenes Produkt örtlich splittern kann. Das
bedeutet, daß der Stift 43 bei erhöhter Kraft
wahrscheinlich einige Teile der halbverfestigten
Schmelzenschicht, die mit dem unteren freien
Ende des Stiftes 43 abgebrochen wird, in das
Innere des im Hohlraum befindlichen Schmelzenteils
mitziehen wird, mit dem Ergebnis, daß ein
geformtes Produkt Risse an der Oberfläche hat. Wenn
die erhöhte Kraft aufrechterhalten bleibt, während
das Stiftende sich in den im Hohlraum befindlichen
Schmelzenteil bewegt, übersteigt der Stift 43
weiterhin in nicht zulässigen Maße den
Widerstand des im Hohlraum befindlichen Schmelzenteils,
so daß er sich mit einer übermäßigen Geschwindigkeit
vorwärts bewegt. Dieses verhindert den Eintritt
eines zusätzlichen Schmelzenteils aus der
Einspritzhülse in den Hohlraum, welcher Schmelzenteil
auf ein Volumen anwachsen kann, das ausreicht, eine
Kondensation der Schmelze in dem Hohlraum aufgrund
der Verfestigung der Schmelze zu kompensieren. Als
eine Folge davon drückt der Formstift 43 die
Schmelze nicht in dein erwünschten Umfang gegen die
Hohlraumfläche. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise,
wenn der Stift zuerst in den die Schmelze
aufnehmenden Teil des Hohlraums eindringt, die auf den
Formstift 43 einwirkende Kraft in einem solchen
Umfang verringert, daß der zusätzliche
Schmelzenteil, der ein Volumen ausmacht, welches ausreicht,
eine Kondensation des in dem Hohlraum befindlichen
Schmelzenteils zu kompensieren, in den Hohlraum
eindringen kann, wobei jedoch ein unzulässig
erhöhter Druck nicht bei einem
Verfestigungsprozeß örtlich auf den im Hohlraum befindlichen
Schmelzenteil einwirkt.
-
Wenn der Stift 43 in die Einspritzöffnung oder die
Schmelzendurchlaßöffnung 31a eindringt, muß der
Stift 43 bewirken, daß der im Hohlraum befindliche
Schmelzenteil im Bereich des umlaufenden oder
ringförmigen, dünnen Schmelzenteils zwischen dem
Stift 43 und der Einspritzöffnung 31a von dem
übrigen Schmelzenteil 81, dem sogenannten
"Biskuit", abgeschert wird. Während dieses
Endstadiums ist es daher vorteilhaft, die auf den
Stift einwirkende Kraft zu erhöhen.
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In einem Fall, bei dem eine Verfestigung der
Schmelze während eines relativ kurzen Zeitraums
erfolgt, kann der Schmelzenstift nach einer
bestimmten Zeit vom Einspritzen der Schmelze an
mit einer erhöhten Kraft beaufschlagt werden, indem
ein Zeitsteuergerät verwendet wird.
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Es kann weiterhin eine andere Art der
Formstiftbetätigung angewandt werden, bei der die auf den
Formstift 43 einwirkende Kraft intermittierend
einige oder mehrere Male während der
Vorwärtsbewegung des Stiftes 43 reduziert wird.
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An der Oberseite der Oberplatte 5 sind mehrere
Produkt-Ausstoßzylinder 52 befestigt, und
Ausstoßplatten 54 sind an den oberen Enden der
Kolbenstangen 53 der Zylinder 52 parallel zur
Oberplatte befestigt und werden davon getragen.
Mehrere an den Ausstoßplatten 54 befestigte
Stifte ragen nach unten durch Öffnungen der
Oberplatte 5 und der Basisplatte 17, und sie sind
in Gewindebohrungen einer Ausstoßplatte 56 oder
einer gemeinsamen, horizontalen Ausstoßplatte
eingeschraubt, die vertikal beweglich in einer
Ausnehmung der Tragplatte 19 angeordnet sind.
Mehrere Ausstoßstifte 57 und 58, die mit den von
der Ausstoßplatte 56, die in obere und untere
Teile unterteilt ist, nach unten hängen, haben
untere Enden, die an dem oberen Ende des
Randabschnitts 28b angreifen, und eine
Nabenausstoßplatte 59, die vertikal beweglich in einer
Ausnehmung
des Formhalters 20 angeordnet ist. Wenn die
Produkt-Ausstoßzylinder 52 nach dein Öffnen der
Form betätigt werden, um die Ausstoßplatten 54
abzusenken, wird das Produkt mittels der Stifte 55,
der Ausstoßplatte 56, der Ausstoßstifte 57 und 48,
der Nabenausstoßplatte 59 und eines Ausstoßstift
60 nach unten aus dem Hohlraum ausgeworfen, der von
der Naben-Ausstoßplatte 59 getragen und dem
Nabenabschnitt 28a zugeordnet ist. Es ist zu
bemerken, daß die Naben-Ausstoßplatte
49 vertikal bewegt wird, während sie von einem
Führungsstift 61 geführt ist, und daß sie durch
eine elastische Kraft einer Schraubendruckfeder
62 in ihre obere Form zurückgebracht wird.
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Mehrere säulenförmige Anschläge 63 sind in
Öffnungen eingesetzt, die in gleichen Abständen
in Umfangsrichtung des peripheren unteren Endes
des Formhalters 20 angebracht sind, so daß die
Anschläge 63 in der in Fig. 4 durch den Pfeil A
angegebenen radialen Richtung vorwärts und
zurückbewegt werden. Die abgeschrägten, unteren
Endflächen 65a jeder Stange 65, die unter ihrem
Eigengewicht von der Ausstoßplatte 56 nach unten
hängt, ragt in eine abgeschrägte oder sich
verjüngende Öffnung 63a, die in jedem Anschlag 63
angebracht ist. Wenn die Ausstoßplatte 56 bei einem
in Fig. 1 durch a angezeigten Hub nach unten
bewegt wird, wird die Ausstoßplatte mit der Stange
65 integriert, und wenn die Stange 65 sich nach
unten abzusenken beginnt, werden die Anschläge 63
gleichmäßig durch Zusammenwirken der abgeschrägten
Öffnung 63a und der abgeschrägten Fläche 65a in
Richtung des Pfeils A verschoben. Das untere Ende
jedes der Ausstoßstifte 66, die in gleichmäßigen
Abstandspositionen in dem peripheren Abschnitt der
Ausstoßplatte 56 angeordnet sind und davon nach
unten hängen, schlägt gegen den im Umfangskanal 32
befindlichen Schmelzenteil, und ein
kreisförmiger Vorsprung 63b, der an den Anschlag 63
angeformt ist, ist frei herausziehbar in die
konkave Öffnung des Umfangskanals eingeführt,
um den im Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil
in dem Umfangskanal 32 festzuhalten. Wenn die
Ausstoßplatte 56 entsprechend dem in Fig. 1
durch 2a angedeuteten Hub weiter nach unten
gebracht wird, beginnt der Ausstoßstift 66 sich nach
unten abzusenken. Wenn die Ausstoßplatte 56
anfängt sich abzusenken, während der Vorsprung 63b
darin eingeführt ist, wird das gegossene Produkt
zuerst von den Ausstoßstiften 58 und 60
herausgedrückt und im Bereich des in den Durchlässen
verfestigten Schmelzenteils 33 von dem im
Umfangskanal verfestigten Schmelzenteil abgeschert, wobei
der ringförmige, im Umfangskanal feste oder
verfestigte Schmelzenteil in den Umfangskanal 32 in
dem von dem Vorsprung 63b des Anschlags
festgehaltenen Zustand verbleibt. Danach wird, wie
oben beschrieben der Anschlag beim Hub a verstellt,
und beim Hub 2a wird der in dem Umfangskanal
befindliche Festkörper ausgestoßen. Das
Bezugszeichen 67 in Fig. 1 bezeichnet einen zeitlich
gesteuerten Ausstoßzylinder, der an der Oberseite
der Oberplatte 5 befestigt ist, und ein Abstand
a der gleich dem Hub a ist, wird zwischen einer
Kolbenstange 68 in der obersten Position und der
Ausstoßplatte 54 gebildet. Wenn die Ausstoßplatte
54 sich absenkt und gegen die Kolbenstange 68
stößt, wird durch die regulierende Wirkung eines
elektromagnetischen Ventils oder dergleichen das
Absenken sofort unterbrochen und dann wieder
durchgeführt. Diese Anhalteposition ist nämlich die
Absenk-Startposition der Stange 65 und die
Position, in der das Produkt durch a ausgestoßen
wird. Wenn diese Struktur angewandt wird, wird das
Ausstoßen des Umfangskanals 32, der sich unter dem
Produkt rundherumlegt, vermieden, wobei die
schwierige Operation des Herausnehmens des
Produktes von dem in dem Umfangskanal verfestigten
Schmelzenteil überflüssig ist, und wobei eine
Beschädigung des gegossenen Produktes durch
Herausnehmen des in dem Umfangskanal verfestigten
Schmelzenteils vermieden werden kann. Das
Bezugszeichen 69 in Fig. 1 bezeichnet einen
Hochdrückzylinder, der einen an der Seite der
Befestigungsplatte 2 angebrachten Zylinder 70
und einen Kolben 71 umfaßt, der an der Seite der
unteren Form befestigt ist. Wenn der in der
Einspritzöffnung 31a verfestigte, dünne
Schmelzenteil nicht infolge eines Fehlschusses
abgeschert worden ist, wird der Hochdrückzylinder
69 betätigt, um den Formhalter 11 und den
Formstempel 30 nach oben zu drücken, wodurch Pannen
verhindert werden.
-
Die Wirkungsweise der vertikalen
Einspritzvorrichtung wird nunmehr unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 bis 4 und die die Betriebsweise
illustrierenden Fig. 5 beschrieben. Die
Formöffnungs- und Formschließeinrichtung 1, wobei das
Aufsprühen eines Trennmittels und das Ausrichten
der Formen in der vorhergehenden Betriebsstation
durchgeführt worden ist, wird durch die
Drehbewegung des Tisches in die Formenzuhaltungs- und
Einspritzstation gedreht und in dieser Station
angehalten. Das Formzuhalten wird durch
Herunterdrücken der Oberplatte 5 durch den
Formzuhaltezylinder bewirkt. Gleichzeitig mit dem
Formzuhalten wird die Einspritzhülse 29, in die die
Schmelze 49 eingegossen worden ist, in die innere
Öffnung der stationären Hülse 14 eingeführt und
damit gekoppelt. Wenn der Kolbenkopf 30a in diesem
Zustand vorwärts bewegt wird, wird die Schmelze
59 in den Hohlraum 48 eingespritzt und eingefüllt.
Fig. 5-(a) zeigt den Zustand am Ende des
Einspritzvorganges. Genau vor oder genau nach
Beendigung des Einspritzens, das heißt, bevor die
Verfestigung der Schmelze 69 anfängt wird die
Kolbenstange 42 des Stiftausstoßzylinders 41 durch
den Öldruck vorwärts getrieben, wodurch der
Formstift 43 durch den Einsatz 46 vorstehend nach
unten bewegt und in die in der Einspritzöffnung
31a befindliche Schmelze 49 hineingestoßen wird,
wie es in Fig. 5-(b) dargestellt ist. Zu diesem
Punkt wird die in der Einspritzöffnung 31a
befindliche Schmelze 49 durch den Formstift 43
weggedrückt, wobei sie dazu gebracht wird, in den
Hohlraum 28 zu strömen. Die
Schmelzenwegdrückaktion wird daher durchgeführt, und die Schmelze 49
dehnt sich in alle Ecken des Hohlraums 28 aus. Zu
diesem Zeitpunkt beginnt die Verfestigung der
Schmelze 49, und nach dem Verstreichen einer
vorgegebenen Zeit ist die Verfestigung
abgeschlossen und ein Produkt ist hergestellt. Wenn
der Drehtisch um 120º weiter gedreht wird und
die Formöffnungs- und Formschließeinrichtung 1
an der Produktentnahmestation anhält, wird die
Kolbenstange 4 durch den Öldruck des Formöffnungs-
und Formschließzylinders 3 vorwärts bewegt, um die
Oberplatte 5 anzuheben. Dementsprechend wird die
obere Form als Ganzes zusammen mit der Oberplatte
5 angehoben, und das Formöffnen erfolgt, wie es
in Fig. 5-(c) dargestellt ist. Da der Formstift
43 in die Einspritzöffnung 31a in der oben
beschriebenen Weise eingeführt ist, und da die
Durchmesserdifferenz zwischen der Einspritzöffnung
31a und dem Formstift 43 nur sehr klein ist, ist
in diesem Fall um den Stift 43 herum ein
umlaufendes,
dünnes, zylindrisches, verfestigtes
Schmelzenteil gebildet. Daher wird das in dem
Hohlraum 28 gegossene Produkt 80 beim Hochfahren,
während es an der oberen Formhälfte 16 anhaftet,
leicht im Bereich des obengenannten dünnen,
zylindrischen Festkörpers abgeschert, wobei das
Biskuit 81 in der stationären Hülse 14 und der
sich verjüngenden oder abgeschrägten Öffnung 31b
verbleibt, wobei das Produkt 80 zusammen mit der
oberen Formhälfte 16 hochfährt. Nach diesem
Formöffnen beginnt die Ausstoßplatte 56, wenn die
Kolbenstange 53 durch den Öldruck des
Produktausstoßzylinders 52 zurückgezogen wird, sich unter
dem Einfluß des Stiftes 55 abzusenken. Demgemäß
senken sich zuerst die mit der Ausstoßplatte 56
integrierten Ausstoßstifte 57 und 58 ab, und das
Produkt 80, gegen welches die Stifte 57 und 58
stoßen, wird aus dem Hohlraum 28 herausgedrückt.
Zu diesem Zeitpunkt steht der Vorsprung 63b des
Anschlags 63, wie es in Fig. 4-(a) dargestellt
ist, mit der konkaven Ausnehmung des
Umfangskanals 32 in Eingriff, so daß, selbst wenn das
Produkt 80 ausgestoßen wird und nach unten
fällt, der in dem Umfangskanal 32 verfestigte
Schmelzenteil 82 festgehalten wird, so daß das
Produkt bzw. der in dem Hohlraum verfestigte
Schmelzenteil 80 von dem in dem Umfangskanal
verfestigten Schmelzenteil 82 durch Abscheren im
Bereich des in den Durchlässen 33 verfestigten
Schmelzenteils abgetrennt wird. Fig. 5-(d) zeigt
den Zustand, in dem nur das Produkt 80
ausgestoßen wird, während der Festkörper 32 in dem
Umfangskanal 32 verbleibt. Wenn die Ausstoßplatte
56 während des Hubes a nach unten gebracht wird,
da die Ausstoßplatte 56 gegen das Kopfende der
Kolbenstange 68 des Zylinders 67 zur Anlage
kommt, wird die nach unten gerichtete Bewegung
zuerst einmal abgestoppt, und nach Ablauf einer
vorgegebenen Zeit beginnt die Ausstoßplatte 56
wiederum, sich nach unten abzusenken. Zum Zeitpunkt
des Wiederbeginns des Absenkens beginnt auch die
Stange 65 sich abzusenken, da während des Hubes
a ein Teil der inneren Ausstoßplatte 56 in Kontakt
mit der Stange 65 und damit integriert ist. Mit
dem Absinken der Stange 65 drückt die untere
abgeschrägte oder sich verjüngende Endfläche 65a
des unteren Stangenendabschnittes auf die
abgeschrägte Öffnung 63a des Anschlags 63, und der
Anschlag 63 wird aufgrund des zusammenwirkenden
Keileinflusses des Anschlages 63 und der Stange 65
in Richtung des Pfeiles A verschoben. Als Folge
davon wird der Vorsprung 63b aus der konkaven
Ausnehmung des Umfangskanal 32 herausgezogen. Wenn
die Ausstoßplatte 56 bei einem folgenden Hub a
weiter abgesenkt wird und die Ausstoßplatte 62
insgesamt um 2a absinkt, wird die Ausstoßplatte
56 mit dem Ausstoßstift 66 integriert. Daher
fängt auch der Ausstoßstift 66 an, sich abzusenken,
und der Festkörper 82 in dem ringförmigen
Umfangskanal, gegen den das untere Ende des
Ausstoßstiftes 66 stößt, wird ausgestoßen. Dieser
Zustand ist dargestellt in Fig. 5-(e). Danach
wird, wie es in Fig. 5-(f) dargestellt ist, ein
Ausstoßgerät 83 zwischen die geöffneten
Formhälften bewegt, und, wenn die Kolbenstange 84
vorwärts bewegt wird, wird das Biskuit 81
ausgestoßen.
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Es ist zu bemerken, daß, wenn die
Ausstoßoperation zuerst durch Bewegen der
Ausstoßstifte 57 und 58 entsprechend dem Hub a
durchgeführt wird, der Festkörper noch in dem
ringförmigen Umlaufkanal 32 an der Formseite
verbleibt. Demgemäß wird, bevor der Festkörper in
dem ringförmigen Umlaufkanal 32 ausgestoßen wird,
zuerst das gegossene Produkt aus dem Raum zwischen
den Formhälften zur Außenseite entnommen wird, oder
daß eine Aufnahmeplatte über das aufgefangene
Produkt gebracht wird, um den Festkörper aus dem
ringförmigen Umlaufkanal 32 aufzunehmen.
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Wenn das auf diese Weise aus der Form entnommene
Produkt ein Scheibenrad ist, ist die Unterseite der
Nabe in den Zeichnungen die profilierte
Oberfläche, und da nur der dünne, umlaufende
Festkörper an dieser Fläche anhaftet, kann dieser
Festkörper leicht entfernt werden, und das
Aussehen wird nicht durch das Entfernen dieses
dünnen Festkörpers beeinträchtigt.
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Es ist zu bemerken, daß die oben behandelte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gerichtet
ist auf die Dreh-Spritzgußmaschine, wobei die
vorliegende Erfindung jedoch vergleichbar auch auf
eine stationäre Spritzgußmaschine angewendet
werden kann. Die vorliegende Erfindung kann
weiterhin auch auf eine Spritzgußmaschine für
Kunststoffe gerichtet sein.
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Bei dem vorliegenden Beispiel wird weiterhin eine
Gasentlüftungseinrichtung für die Formen verwendet.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch
selbstverständlich auch bei jeden anderen Vorrichtungen
verwendet werden, die einen in eine Form
eingearbeiteten Umfangskanal aufweisen.
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Wie es aus der obigen Beschreibung offensichtlich
ist, ist bei einer vertikalen Einspritzvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung der Durchmesser
eines Schmelzenkanals zwischen einer
Einspritzhülsen-Einsatzöffnung einer unteren Formhälfte und
einem Formhohlraum mindestens in einem näher zum
Formhohlraum liegenden Abschnitt kleiner als der
Durchmesser der Innenöffnung der Einspritzhülse,
und ein Formstift, der frei herausziehbar in den
kleineren Durchmesserabschnitt des
Schmelzenkanals einführbar ist, und der einen Durchmesser
des eingeführten Abschnittes hat, der kleiner ist
als der Durchmesser dieses kleineren
Durchmesserabschnittes, ist vertikal beweglich von einer oberen
Formhälfte getragen. Bei dieser Struktur, selbst
wenn ein Abschnitt, der einen kleineren
Durchmesser als der Durchmesser der Einspritzhülse hat,
in dem Schmelzenkanal gebildet ist, wird nur ein
dünner Festkörper in diesem Abschnitt durch den
Einfluß des Formstiftes gebildet, und zum
Zeitpunkt des Formöffnens kann das gegossene Produkt
leicht von dem Biskuit abgeschert und abgetrennt
werden. Demzufolge kann ein Scheibenrad mit einem
verkleinerten Nabenabschnitt ohne Beeinträchtigung
des Aussehens der profilierten Oberfläche erhalten
werden. Daher wird ein Einschluß von Gas in der
eingespritzten Schmelze verhindert, und die
Qualität des Produktes wird beträchtlich
verbessert. Eine Verringerung der
Einspritzgeschwindigkeit zur Vermeidung eines
Gaseinschlusses ist daher nicht erforderlich, und daher
wird die Produktivität erhöht. Da die Schmelze in
dem kleineren Durchmesserabschnitt von dem
Formstift in den Hohlraum verdrängt wird, wird
weiterhin die Wirkung des Ausstoßens der
Schmelze oder das Drücken der Schmelze gegen die
Hohlraumoberfläche ausgeübt, und die Schmelze
breitet sich in alle Ecken des Hohlraums aus mit
dem Ergebnis, daß die Qualität des Produktes
verbessert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin
eine Methode angewandt, um einen in einem
ringförmigen Umfangskanal in einer Spritzgußmaschine
gebildeten Festkörper auszustoßen, welche
Methode dadurch gekennzeichnet ist, daß nur ein
in dem Formhohlraum gegossenes Produkt von dem
Festkörper in dem Umlaufkanal in dem Zustand
abgetrennt und ausgestoßen wird, bei dem der
Festkörper in dem ringförmigen Kanal von einem
Anschlagelement festgehalten wird, um zu
verhindern, daß der Festkörper in dem ringförmigen
Kanal aus dem ringförmigen Kanal ausgestoßen wird,
während nach Ablauf einer bestimmten Zeit der
Festkörper in dem ringförmigen Kanal von dem
Anschlagelement freigegeben wird und der
Festkörper in den ringförmigen Kanal ausgestoßen wird.
Es ist weiterhin eine Einrichtung zum Ausstoßen
eines Festkörpers in einem ringförmigen Kanal
einer Spritzgußmaschine vorgesehen, und zwar
gekennzeichnet dadurch, daß diese Einrichtung
enthält: einen Anschlag, der so abgestützt ist, daß
der Anschlag in einer solchen Weise vorwärts
bewegt und zurückgezogen werden kann, daß das
obere Ende des Anschlages von der Umfangsseite her
in den ringförmigen Kanal eingeschoben wird und
daraus herausgezogen wird; eine
Anschlag-Ausziehstange, die an einer Gußprodukt-Ausstoßplatte
angebracht ist, wobei die abgeschrägte Fläche des
oberen Endes der Stange in eine abgeschrägte
Öffnung des Anschlages eingreift, und die
gleichzeitig mit der Gußprodukt-Ausstoßplatte nach
Ablauf einer bestimmten Zeit vom Startpunkt des
Ausstoßens des Gußproduktes an vorwärts bewegt
wird; und ein Zapfen zum Ausstoßen eines
verfestigten Produktes, welches in dem Ringkanal
gebildet worden ist, welcher Stift an dieser
Ausstoßplatte parallel zu der
Anschlag-Ausziehstange getragen ist, so daß das obere Ende des
Stiftes dem ringförmigen Kanal zugewandt ist,
welcher Stift gleichzeitig mit der Ausstoßplatte
nachdem Ablauf einer bestimmten Zeit vom Startpunkt
des Vorrückens der Anschlag-Ausziehstange
vorwärts bewegt wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen
strukturellen Merkmale wird, wenn die Ausstoßplatte
zum Ausstoßen des Produktes vorwärts bewegt wird,
da der Festkörper in dem ringförmigen Kanal von dem
Anschlag festgehalten bleibt, nur das Produkt
ausgestoßen, während nach Ablauf einer
bestimmten Zeit der Anschlag geöffnet und der
Feststoff in dem ringförmigen Kanal ausgestoßen
wird. Demzufolge ist es nicht notwendig, den
Festkörper in dem Kanal von dem Produkt abzutrennen,
nachdem das Produkt aus der Maschine
herausgenommen worden ist, und die Wirkungsweise wird
wesentlich verbessert mit dem Ergebnis, daß
Arbeit eingespart und die Produktivität erhöht
werden kann. Weiterhin kann eine Beschädigung des
Produktes zum Zeitpunkt des Trennens des
gegossenen Produktes von der Form vermieden werden.
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Wenn der in dem Umfangskanal verfestigte
Schmelzenteil vor oder gleichzeitig mit dem gegossenen
Produkt aus der Form entnommen wird, ist es im
übrigen wahrscheinlich, daß dieser Schmelzenteil
gegen das gegossene Produkt bewegt und gegen die
Oberfläche des gegossenen Produktes einwirkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein solches
Einwirken gegen das gegossene Produkt durch den
Umlaufkanal-Schmelzenteil mit einer Beschädigung
des Produktes vermieden werden. Es kann weiterhin
die aufwendige Handarbeit zum Abtrennen des
verfestigten Schmelzenteils von dem gegossenen
Produkt entfallen mit dem Ergebnis, daß die
Betriebseffizienz verbessert wird.