DE3807163C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgießmaschine mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruches 1.

Eine derartige Druckgießmaschine ist aus der JP-A-60-2 50 868 (Patent Abstract of Japan M-476, May 7, 1986 Vol. 10 No. 122, bekannt, und wird anhand der Fig. 1 mit einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einer Druckgießmaschine, als konventionelles Druckgußverfahren dieses Typs nachfolgend erläutert. Eine feststehende Aufspannplatte 2 und ein Gehäuse 3 sind auf einer Maschinenbasis 1 gegenüberliegend angeordnet und stehen jeweils mit ihren vier Ecken über Säulen 4 in Verbindung. Eine bewegliche Aufspannplatte 5 ist mit Hilfe der Säulen 4 so abgestützt, daß dieser sich bezüglich der feststehenden Aufspannplatte 2 in horizontaler Richtung bewegen kann. An der feststehenden Aufspannplatte 2 ist eine feststehende Formhälfte 6 und an der beweglichen Aufspannplatte 5 eine bewegliche Formhälfte befestigt, wobei sich diese beiden Formhälften gegenüberliegen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird zwischen den montierten Formhälften ein Formhohlraum 8 gebildet. Ein Formschließzylinder 9 ist an dem zentralen Teil des Gehäuses 3 befestigt. Das Antriebsende einer Kolbenstange 10 des Formschließzylinders 9 steht mit einem Teil eines Kniehebelmechanismus 11 in Verbindung, der zwischen der beweglichen Aufspannplatte 5 und dem Gehäuse 3 vorgesehen ist. Bei Betätigung des Formschließzylinders 9 wird die bewegliche Aufspannplatte 5 vor- und zurückbewegt, um die Formhälften 6 und 7 zu schließen bzw. zu öffnen. An der beweglichen Formhälfte 7 sind mehrere Halterungen 12 befestigt, an denen Einsatzzylinder 13 montiert sind. An der Kolbenstange 14 jedes Einsatzzylinders 13 ist ein beweglicher Einsatz 15 vorgesehen. Werden die Kolbenstangen 14 der Einsatzzylinder 13 vor- oder zurückbewegt, so kommen die beweglichen Einsätze 15 mit dem hinterschnittenen Teil des Formhohlraums 8 in oder außer Eingriff.

Eine Gießeinheit 17 ist schwenkbar an einem Abstützrahmen 16 gelagert, der vom unteren Ende der feststehenden Aufspannplatte 2 nach unten ragt, und kann in eine vertikale Lage gebracht oder verschwenkt werden. Am oberen Ende eines Gießantriebzylinders 18 ist als Hauptteil der Gießeinheit 17 ein Block 20 befestigt, der mit Hilfe eines Zylinders 19 vertikal bewegt werden kann. Vom Block 20 wird ein Gießzylinder 21 abgestützt, der in ein von den Formhälften 6 und 7 ausgebildetes Mundstück eingeführt werden kann. Bei Betätigung des Zylinders 19 wird der Gießzylinder 21 zusammen mit dem Block 20 in vertikaler Richtung bewegt, wodurch dieser mit den Formhälften 6 und 7 in oder außer Eingriff kommt. Am Abstützrahmen 16 ist über einen Träger 23 ein Schwenkzylinder 22 gelagert. Steht der Gießzylinder 21 nicht mehr mit den Formhälften 6 und 7 in Eingriff, so verschwenkt der Schwenkzylinder 22 den gesamten Teil der Gießeinheit 17, um in den Gießzylinder 21 eine Metallschmelze einbringen zu können. Ein sich innerhalb des Gießzylinders 21 vor- und zurückbewegender Kolbenkopf (nicht gezeigt) ist mit der Kolbenstange des Gießantriebzylinders 18 gekoppelt. Bei einer Aufwärtsbewegung dieses Kolbenkopfs wird die Metallschmelze in den Formhohlraum 8 eingegossen. Im Zentrum der der Form abgewandten Seite der beweglichen Aufspannplatte 5 ist ein Auswerfzylinder 24 einer Auswerfereinheit befestigt. An der Kolbenstange des Auswerfzylinders 24 ist eine Ausstoßplatte 25 montiert. Eine Vielzahl von Verbindungsstäben 26, deren eine Enden an der Ausstoßplatte 25 befestigt sind, erstreckt sich durch die bewegliche Aufspannplatte 5 und ragt in den hohlen Teil der beweglichen Formhälfte 7. Die vorragenden Enden der Verbindungsstäbe 26 sind an einer Ausstoßplatte 27 befestigt. Eine Vielzahl von Ausstoßstäben 28, deren eine Enden jeweils durch die Ausstoßplatte 27 gehalten werden, erstreckt sich durch die bewegliche Formhälfte 7 und ragt in das Innere des Formhohlraums 8. Werden die Formhälften 6 und 7 geöffnet, so werden die Ausstoßstäbe 28 mit Hilfe des Auswerfzylinder 24 nach vorne bewegt und stoßen das Druckgußteil aus dem Formhohlraum 8. Ein Verteiler 29 mit einem Ventil ist am beweglichen Pressentisch befestigt und verteilt unter Druck stehendes Öl an die Einsatz- und Auswerfzylinder.

Mit Hilfe der obigen Anordnung werden die Formhälften 6 und 7 geschlossen, der Gießantriebzylinder 18 und der Gießzylinder 21 zur Einführung der Metallschmelze verschwenkt und anschließend der Gießantriebzylinder 18 wieder in eine aufrechte Stellung verbracht. Der Gießzylinder 21 wird in das von den Formhälften 6 und 7 ausgebildete Mundstück eingeführt und der Kolbenkopf der Kolbenstange des Gießantriebzylinders 18 nach vorn bewegt, um die Metallschmelze in den Formhohlraum 8 einzubringen. Nachdem die Metallschmelze in dem Formhohlraum 8 erstarrt und abgekühlt ist, wird der Formschließzylinder 9 in umgekehrter Richtung betätigt, so daß die bewegliche Aufspannplatte 5 mit Hilfe des Kniehebemechanismus 11 und somit die bewegliche Formhälfte 7 zum Öffnen der Formhälften 6 und 7 zurückbewegt wird. In diesem Fall befindet sich der bewegliche Einsatz 15 in Schließstellung und die bewegliche Formhälfte 7 hält das Druckgußteil. Somit werden die Formhälften 6 und 7 geöffnet, während das Druckgußteil an der beweglichen Formhälfte 7 anhaftet. Nach Abschluß des Öffnens der Formhälften wird der Einsatzzylinder 13 betätigt, um den beweglichen Einsatz 15 nach oben zu bewegen und vom Druckgußteil zu entfernen. Daraufhin wird der Auswerfzylinder 24 betätigt, so daß die Ausstoßplatte 25, die Verbindungsstäbe 26, die Ausstoßplatte 27 und die Ausstoßstäbe 28 miteinander nach vorn bewegt werden, so daß das Druckgußteil ausgestoßen wird. Das ausgestoßene wird von einer Aufnahmeeinrichtung (nicht gezeigt) der Druckgießmaschine aufgenommen.

Bei dieser konventionellen Druckgießmaschine mit horizontal schließbarer Form und vertikaler Einspritzung kann der Auswurfvorgang erst dann eingeleitet werden, nachdem die Formhälften vollständig geöffnet sind und der bewegliche Einsatz 15 geöffnet ist, da sonst das Druckgußteil in unerwünschter Weise herabfallen kann. Da die Zeit, die in einem einzigen Druckgußzyklus für das Auswerfen erforderlich ist, relativ lang ist, kann die Gesamtzeit pro Zyklus nicht gekürzt werden, was in hohen Herstellungskosten resultiert. Was den Formöffnungsvorgang anbetrifft, so werden nicht nur die bewegliche Aufspannplatte 5 und die bewegliche Formhälfte 7 bewegt, sondern auch schwere Komponenten, wie z. B. die Auswerfereinheit, die Einsatzzylinder 13, der Verteiler 29 und auch das Druckgußteil. Um aus dem Stillstand die statische Reibung überwindend die maximale Geschwindigkeit für diese Komponenten zu erreichen, wird eine bestimmte Zeit benötigt. Demzufolge wird die für das Auswerfen des Druckgußteils erforderliche Zeit weiter gesteigert und der Leistungs- bzw. Energieverbrauch nimmt zu.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Druckgießmaschine mit horizontal schließbaren Formhälften vorzuschlagen, mit deren Hilfe die für das Auswerfen des Druckgußteils erforderliche Zeit verringert und somit der Herstellungsaufwand gesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine konventionelle Druckgießmaschine mit horizontal schließbaren Formhälften und vertikaler Einspritzung im Längsschnitt und

Fig. 2 eine Druckgießmaschine mit horizontal schließbaren Formhälften und vertikaler Einspritzung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 2 näher erläutert, wobei im Hinblick auf die Fig. 1 und 2 übereinstimmende Bezugszeichen auf die gleichen Bauelemente hinweisen, so daß sich deren detallierte Beschreibung erübrigt und nachfolgend diese Baukomponenten nur kurz beschrieben werden.

Säulen 4 verbinden eine feststehende Aufspannplatte 2 und ein Gehäuse 3, die beide auf einer Maschinenbasis 1 angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Säulen 4 wird eine bewegliche Aufspannplatte 5 abgestützt, die durch einen Formschließzylinder 9 über einen Kniehebelmechanismus 11 bewegt wird. Von der feststehenden Aufspannplatte 2 ragt ein Abstützrahmen 16 nach unten, an dem eine Gießeinheit 17, die mit Hilfe eines Schwenkzylinders 22 in eine aufrechte oder geschwenkte Lage gebracht werden kann, schwenkbar gelagert ist. Die Gießeinheit 17 weist einen Gießantriebzylinder 18 und einen Gießzylinder 21 auf, der mittels eines Blocks 20 gelagert ist und mit Hilfe eines Zylinders 19 in vertikaler Richtung bewegt werden kann.

An der feststehenden Aufspannplatte 2 ist eine feststehende Formhälfte 30 befestigt, die einen Hohlraum 31 zusammen mit der feststehenden Aufspannplatte 2 ausbildet. Eine schmale, bewegliche Formhälfte 32 mit verhältnismäßig geringem Gewicht, die keine weiteren Elemente, wie z. B. eine Auswerfereinheit beim konventionellen Fall aufweist, ist an der beweglichen Aufspannplatte 5 befestigt. Zwischen den geschlossenen Formhälften 30 und 32 wird ein Formhohlraum 33 ausgebildet. Das untere Ende dieses derart ausgebildeten Formhohlraumes 33 dient als Mundstück zur Aufnahme des Gießzylinders 21. Der Block 20 wird mit Hilfe des Zylinders 19 nach unten bewegt, der gesamte Teil der Gießeinheit 17 mittels des Schwenkzylinders 22 verschwenkt und die Metallschmelze in den Gießzylinder 21 eingebracht. Anschließend wird die Gießeinheit 17 mit Hilfe des Schwenkzylinders 22 wieder in die aufrechte Lage gebracht und daraufhin der Gießzylinder 21 zusammen mit dem Block 20 nach oben bewegt, bis dieser mit der am unteren Ende des Formhohlraums 33 ausgebildeten Mundstück in Eingriff steht. Die Metallschmelze wird nun mit Hilfe des Gießantriebzylinders 18 in den Formhohlraum 33 eingegossen.

Eine Vielzahl von Einsatzzylindern 34 werden ebenso als Halteeinrichtung für das Druckgußteil verwendet. Diese Einsatzzylinder 34 sind auf der Seite der feststehenden Formhälfte 30 befestigt und mittels entsprechender Halterungen 35 gelagert. An den Enden der Kolbenstangen 36 der Einsatzzylinder 34 sind entsprechende bewegliche Einsätze 37 befestigt, die zwischen die Formhälften 30 und 32 eingesetzt sind. Am Boden des beweglichen Einsatzes 37 ist ein hinterschnittenes Teil 33 a ausgebildet. Ein Auswerfzylinder 38 mit festgelegter Kolbenstange ist im Zentrum der der Form abgewandten Seite der feststehenden Aufspannplatte 2 befestigt und dient als Auswerfereinheit. An dem Auswerfzylinder 38 ist eine Platte 39 befestigt. Eine Vielzahl von Verbindungsstäben 40, deren eine Enden jeweils an der Platte 39 befestigt sind, erstreckt sich durch in der feststehenden Aufspannplatte 2 vorgesehene Bohrungen und ragt in den Hohlraum 31. Die in den Hohlraum 31 ragenden Enden der Verbindungsstäbe 40 sind an einer Ausstoßplatte 41 befestigt. Auf der anderen Seite der Ausstoßplatte 41 sind die einen Enden vieler Ausstoßstifte 42 befestigt, während die anderen Enden der Ausstoßstifte 42 durch entsprechende Bohrungen in der feststehenden Formhälfte 30 verlaufen und der Innenfläche des Formhohlraumes 33 gegenüberliegen. Ein an der feststehenden Aufspannplatte 2 befestigter Verteiler 34 mit einem Ventil liefert unter Druck stehendes Öl an die Einsatzzylinder 34 und den Auswerfzylinder 38 zu vorbestimmten Zeitpunkten.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der oben beschriebenen Druckgießmaschine beschrieben. Der Gießzylinder 21 wird mit Hilfe des Zylinders 19 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage, bei der die Formhälften 30 und 32 geschlossen sind, nach unten bewegt, so daß dieser außer Eingriff mit den Formhälften 30 und 32 kommt. Die gesamte Gießeinheit 17 wird durch den Schwenkzylinder 22 verschwenkt und die Metallschmelze dem Gießzylinder 21 zugeführt. Nach der Zufuhr der Metallschmelze wird die Gießeinheit 17 in die aufrechte Lage gebracht, der Gießzylinder 21 mittels des Zylinders 19 nach oben bewegt und in Eingriff mit dem Mundstück gebracht, das an dem unteren Ende des Formhohlraums 33 ausgebildet ist. Anschließend wird der Gießantriebzylinder 18 betätigt und der Kolbenkopf nach oben bewegt, um die in dem Gießzylinder 21 befindliche Metallschmelze in den Formhohlraum 33 einzugießen.

Daraufhin wird das Erstarren und Abkühlen der Metallschmelze in dem Formhohlraum 33 abgewartet. Dann wird das unter Druck stehende Öl der Kolbenstangenseite des Formschließzylinders 9 zugeführt und die bewegliche Aufspannplatte 5 über dem Kniehebelmechanismus 11 zurückbewegt, wodurch zum Öffnen der Form die bewegliche Formhälfte 32 von der feststehenden Formhälfte 30 getrennt wird. Während dem Öffnen der Form hält jeder bewegliche Einsatz 37 mit Hilfe des hinterschnittenen Teils 33 a das Druckgußteil an seiner Stelle im Formhohlraum 33. Demzufolge verbleibt das Druckgußteil an der Seite der feststehenden Formhälfte 30 und die bewegliche Formhälfte 32 wird abgetrennt, ohne daß dabei das Druckgußteil anhaftet. Da außer der beweglichen Formhälfte 32 keine weiteren Elemente auf der Seite der beweglichen Aufspannplatte 5 montiert sind, ist das Gewicht der Komponenten, die während dem Öffnen der Formhälften bewegt werden, gering. Selbst, wenn die Komponenten aus dem Stillstand heraus bewegt werden, können diese so beschleunigt werden, daß diese innerhalb einer beachtlich kurzen Zeitperiode ihre maximale Geschwindigkeit erreichen.

Wird mit dem Öffnen der Formhälften begonnen, so wird der Auswerfvorgang zu Beginn des Öffnens der Formhälften, während des Öffnens der Formhälften oder spätestens zum Abschluß des Öffnens der Formhälften gestartet. Werden im einzelnen die Einsatzzylinder 34 unmittelbar nach dem Beginn des Öffnens der Formhälften betätigt, so werden die beweglichen Einsätze 37 zurückbewegt, wodurch deren hinterschnittenen Teile 33 a außer Eingriff mit dem Druckgußteil kommen, und eine Aufnahmeeinrichtung (nicht dargestellt) wird zwischen die Formhälften 30 und 32 eingesetzt. Bei Betätigung des Auswerfzylinders 38 werden die Platte 39, die Verbindungsstäbe 40, die Ausstoßplatte 41 und die Ausstoßstifte 42 zusammen nach vorn bewegt, wodurch das Druckgußteil aus dem Formhohlraum 33 ausgestoßen wird. Die Aufnahmeeinrichtung nimmt das Druckgußteil auf und bringt dieses zur Außenseite der Maschine. Auf diese Weise kann mit dem Auswerfvorgang oder ein dafür vorgesehener Vorbereitungsvorgang unmittelbar nach dem Beginn des Öffnens der Formhälften begonnen werden. Demzufolge wird die Herstellungsdauer im Vergleich zum konventionellen Fall, bei dem das Druckgußteil nicht vor Abschluß des Öffnungsvorganges der Formhälften freigegeben werden kann, verkürzt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind als Einrichtung zum Halten des Druckgußteils während des Öffnens der Formhälften der Einsatzzylinder 34 und der bewegliche Einsatz 37 vorgesehen, der das Druckgußteil mit Hilfe des hinterschnittenen Teils 33 a hält. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist kein Einsatzzylinder vorgesehen, sondern die Ausstoßstifte 42 ragen geringfügig in den Formhohlraum 33 hinein. Bei dieser Konstruktion wird das Druckgußteil infolge des Reibungswiderstands gegenüber den geringfügig vorstehenden Enden der Ausstoßstifte 42 gehalten.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, werden bei der erfindungsgemäßen Druckgießmaschine nach dem Erstarren der in den Formhohlraum eingespritzten Metallschmelze die Form geöffnet, wobei das erstarrte Druckgußteil auf der Seite der feststehenden Formhälfte verbleibt. Mit dem anhand der Auswerfereinheit durchführbaren Ausstoßvorgang wird spätestens zum Abschluß des Öffnens der Formhälften begonnen. Hierzu ist auf der Seite der feststehenden Formhälfte eine Einrichtung zum Halten des während des Öffnens der Formhälften und eine Auswerfereinheit zum Ausstoßen des Druckgußteils auf. Demzufolge kann mit dem Ausstoßvorgang oder einem dafür vorgesehenen Vorbereitungsvorgang unmittelbar nach dem Beginn des Öffnens der Form begonnen werden. Da die während des Öffnens der Formhälften zu bewegenden Komponenten nur aus der beweglichen Aufspannplatte und der beweglichen Formhälfte bestehen, die ein geringes Gewicht aufweisen, kann der Zeitbedarf für einen Gießzyklus beträchtlich verringert werden. Während der Bewegung der beweglichen Formhälfte sind die Auswerfereinheit, die üblicherweise zur beweglichen Formhälfte gehört, die Einsatzzylinder und die Rohr- und Schalteinheiten für die Einsatzzylinder auf der Seite der feststehenden Formhälften und der feststehenden Aufspannplatte befestigt. Da demzufolge die bewegliche Formhälfte relativ dünn und leichtgewichtig gemacht werden kann, können die Formhälften relativ rasch geöffnet bzw. geschlossen werden. Auf diese Weise kann auch der Energieverbrauch herabgesetzt werden.

Da ein seitlich wegragendes Teil, wie z. B. ein Einsatzzylinder auf der Seite der feststehenden Metallform angeordnet ist und sich nicht bewegt, kann die Sicherheit während der Arbeit gesteigert werden. Da die Einsatz- und Auswerfzylinder nicht auf der Seite der beweglichen Formhälfte, sondern auf der Seite der feststehenden Formhälfte angeordnet sind, können deren Anschlüsse im Vergleich zum konventionellen Fall, bei dem sich die Einsatz­ und Auswerfzylinder bewegen, vereinfacht und somit die Lebensdauer gesteigert werden.

Da ein Teil der Auswerfereinheit nicht beengt hinter der beweglichen Aufspannplatte wie im konventionellen Fall, sondern an einer Stelle mit freiem Raum, wie z. B. an dem rückseitigen Teil der feststehenden Aufspannplatte angeordnet ist, kann deren Befestigung, Entfernung, Instandhaltung und Überprüfung vereinfacht werden.

Claims (2)

1. Druckgießmaschine mit einer beweglichen und einer feststehenden Formhälfte (30, 32), die in horizontaler Richtung geschlossen und geöffnet werden, wobei eine Metallschmelze in einen Formhohlraum (33) eingegossen wird, der zwischen der feststehenden und der beweglichen Formhälfte (30, 32) zur Herstellung eines Druckgußteils ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (33 a, 34, 37, 42) zum Halten des Druckgußteils in dem Formhohlraum (33) auf der Seite der feststehenden Formhälfte (30) während des Öffnens der Formhälften (30, 32) und eine auf der Seite der feststehenden Formhälfte (30) vorgesehene Auswerfereinheit (38, 39, 40, 41, 42) zum Ausstoßen des von der Halteeinrichtung (33 a, 34, 37; 42) gehaltenen Druckgußteils aus dem Formhohlraum (33).

2. Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ausstoßstifte (42) der Auswerfereinheit (38-42) bei geschlossenen Formhälften (30, 32) in den Formhohlraum (33) ragen und als Einrichtung zum Halten des Druckgußteils vorgesehen sind.