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Spritzgußmaschine für Fertiggußstücke aus Aluminiumlegierungen, bei
welcher das Gußmaterial im festen Zustande als Kolben eingeführt und gleichzeitig
als Druckkolben benutzt wird Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine
für Fertiggußstücke aus Ahiminiumlegierungen, bei welcher das Gußmaterial im festen
Zustande als Kolben eingeführt und gleichzeitig als Druckkolben benutzt wird, und
stellt sich die Aufgabe, bei vorgenannter Wirkungsweise dieser Maschine höchstwertige
Gußstücke zu erzielen.
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Für die Beurteilung der Güte eines Gußstückchens ist seine Porosität
von maßgebender Bedeutung. Es kommt also darauf an, ein Gußstück herzustellen, dessen
inneres Gefüge möglichst dicht ist. Ferner ist die wirtschaftliche betriebssichere
Arbeitsweise solcher Maschinen von größter Wichtigkeit.
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Bei den bisher bekannten, in Gebrauch befindlichen Maschinen dieser
Art werden diese Bedingungen nur teilweise oder gar nicht erfüllt.
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Vorliegende Erfindung sieht nun zur Lösung der obengenannten Aufgabe
eine Reihe von Maßnahmen vor.
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Zur Erzielung von Gußstücken mit möglichst dichtem inneren Gefüge
und zur Erzielung einer einfachen und sicheren Arbeitsweise der Maschine, besteht
die den normalen Füllungsdruck und den zusätzlichen Nachdruck übertragende Vorrichtung
aus einem doppelseitig wirkenden System, bei welchem die eine Seite den Druckkolben
vorwärts treibt, die andere gleichzeitig auf den zur Erzeugung des zusätzlichen
Nachdruckes dienenden Kraftspeicher einwirkt. Eine weitere wesentliche Maßnahme
der Erfindung zur Lösung der Aufgabe besteht darin, daß eine Vorrichtung nach beendigtem
Guß das Herausspritzen bzw. überlaufen des flüssigen Metalls aus dem Gießgefäß beim
Abnehmen der Gießform verhindert, falls infolge eines für das Gießgefäß gefährlichen
übergroßen Nachdruckes die eingestellte Rückzugsbewegung des Kolbens nicht ausreicht,
um den Spiegel des flüssigen Metalls unterhalb des Spritzmundes zurücksinken zu
lassen.
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Diese und andere Kennzeichen der Erfindung sollen nun an Hand der
Zeichnung näher beschrieben und erläutert werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der
das Kniegelenk liegend angeordnet ist, dargestellt.
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Abb. i zeigt die Vorrichtung in Seitenansicht, Abb. 2 in Draufsicht,
Abb. 3 einen Schnitt nach a-b (Abb. 2).
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i bezeichnet das Gußmaterial, das gleichzeitig als Druckkolben dient,
a das Eintrittsende
des Gießgefiäßes mit Führung für den Druckkolben,
3 das Kolbenfutter, ¢ die beiden Zugstangen, die die Vorrichtung zwecks Aufnahme
des Druckes versteifen und gleichzeitig die Gleitstangen für das Kniegelenk bilden.
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Das Kniegelenk besteht aus den Armen 5 und 6 und der Druckstange 7.
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Zum Vorschub des Kolbens und der an ihn angreifenden Teile dient die
Spindel 13 mit dem Handrad 15, die im Lagerbock 14 gelagert ist. Die Einstellung
der Vorschubbewegung erfolgt durch das Sperrad 28 mit Klinkenhebel i9 und der Klinke
2o.
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Die Federvorrichtung zur Erzeugung des nachträglichen Verdichtungsdruckes
besteht aus der an dem Kniegelenkarm 6 angelenkten Druckplatte 8 und den Druckfedern
9, die auf den in das Führungsstück i i verschraubten Stehbolzen io lagern.
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Die selbsttätige Rückzugsbewegung des Kolbens wird durch den in der
Druckplatte 8 befestigten Druckstift 22 sowie den Doppelhebel 23 bewirkt und auf
das Sperrad 3o mit der Klinke 21 durch das aus 2q., 25, 16, 26, 31 und 32 bestehende
Hebelgestänge übertragen. Natürlich kann die Übertragung auf jede andere zweckmäßige
Weise, z. B. hydraulisch oder durch Preßluft usw., erfolgen.
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Wegen besserer Übersicht wurden hier nur die für die Erfindung wesentlichen
Teile aufgeführt; alle übrigen Teile werden in der nachstehenden Beschreibung der
Wirkungsweise erwähnt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Das hier nur durch das Eintrittsende
2 dargestellte Gießgefäß wird mit Gußmaterial gefüllt, das zum Schmelzen gebracht
wird. Darauf wird der aus dem gleichen Werkstoff bestehende Kolben i mittels des
Handrades 15 und der Spindel 13 in die Eintrittsöffnung 2 so lange vorgeschoben,
bis der Spiegel des flüssigen Metalls unterhalb des an der Austrittsöffnung des
Gießgefäßes angebrachten Spritzmundes (nicht dargestellt) erscheint. Die Bewegung
des Handrades 15 wird durch die Spindel 13, die Spindelmutter 12, das Führungsstück
i i, das Federsystem und die durch die Druckstange geführten Arme 5 und 6 des Kniegelenkes
auf den in dem Kolbenfutter 3 gelagerten Druckkolben i übertragen.
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Entsprechend dem herzustellenden Gußstück ist der zur Formausfüllung
erforderliche Füllungsdruck dadurch regelbar, daß entweder die Druckfedern 9 durch
die Schrauben io eingestellt oder durch andere ersetzt werden.
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Um nach jedem Spritzvorgang das aus dem Gießgefäß herausgedrückte
Gußmaterial in gleicher Menge zu ergänzen, wird entsprechend dem Gewicht bzw. dem
Volumen des zu gießenden Stückes der die Klinke 2o am Ende des Spritzvorganges auslösende
Ring 27 in einem solchen Abstand zu der Klinke 2o auf der Scheibe 29 festgestellt,
daß die hierdurch ermöglichte Drehbewegung des mit der Klinke in Eingriff stehenden
Sperrades 28 ausreicht, um den Materialkolben über den Klinkenhebel i9, die Verbindungsstange
18 und den Scherenhebel 17 zwecks Ergänzung des Gußmaterials eine durch das Gewicht
bzw. durch das Volumen des zu gießenden Gegenstandes bestimmte Schubbewegung zu
erteilen.
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Wird nun die Gießform an den Spritzmund des Gießgefäßes herangeführt,
so ist die Maschine gießfertig. Um nun das Metall in die Form zu spritzen, wird
die Druckstange 7 des Kniehebels mittels einer zweckmäßigen, hier nicht dargestellten
Vorrichtung, z. B. durch Druckluft, schlagartig vorwärts getrieben. Der Druck überträgt
sich einerseits auf den Gelenkarm 5, der den Druckkolben i in das Gießgefäß hineinstößt,
wodurch das flüssige Gußmaterial schußartig in die Form getrieben wird, und anderseits
auf den Gelenkarm 6, der gegen die Federvorrichtung drückt.
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Solange die Form noch nicht ausgefüllt ist, überträgt sich der ganze,
von der Stange 7 ausgeübte Druck auf den Arm 5, der den Kolben i in das Gefäß weiter
eintreibt, da der Federwiderstand so bemessen ist, daß das Zusammendrücken der Federn
während des Füllungsprozesses unmöglich ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß
das Kniegelenk bei beendigter Formausfüllung noch nicht ganz durchgedrückt ist.
Wird nun die Druckstange 7 weiter betätigt, dann werden auch die Druckfedern 9 zusammengedrückt
und speichern auf diese Weise einen zusätzlichen Druck auf, der dann zur Auswirkung
kommt, wenn der Widerstand der Füllmasse geringer wird (Schwinden beim Erkalten).
Damit ist der Gußprozeß beendet.
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Nach der Auswirkung des Verdichtungsdruckes erfolgt die für die Rückzugsbewegung
des ganzen Systems erforderliche Freigabe des Sperrades 28 durch Auslösen der Sperrklinke
20.
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Durch Umsteuerung wird nun das Kniegelenk in seine Anfangsstellung
zurückgebracht, wobei der Druckkolben i die durch Verstellung der Verbindungsstange
18 und des Auslösungsringes 27 der Größe nach bestimmten Rückzugsbewegung vollzieht.
Infolge des Zurückziehens des Kolbens sinkt in dem Gießgefäß der Spiegel des geschmolzenen
Metalls unterhalb des Spritzmundes.
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Wenn man bei der obengenannten Einstellung von einer Feineinstellung
absieht, kann es leicht vorkommen, daß bei zunehmender Schlagdruckzahl die infolge
der ungenauen
Einstellung bei jedem Gießvorgang entstehenden Volumendifferenzen
derart anschwellen, daß ein für das Gießgefäß gefährlicher, bedeutend höherer Verdichtungsdruck
als der gewollte erzeugt wird, der gleichzeitig das erforderliche Herabsinken des,
Metellspiegels im Gefäß verhindern würde. Das Überlaufen bzw. Herausspritzen des
geschmolzenen Metalls wäre dann beim Abnehmen der Form unvermeidlich.
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Wird also unter dieser Voraussetzung ein übergroßer Verdichtungsdruck
erzeugt, dann stößt der in der Druckplatte 8 des Federsystems befestigte Druckstift
22 gegen den Doppelhebel 23, der dann bei seinem größten Einschlag durch geeignete
Hebelübertragung auf die Klinke 21 das Sperrad 3o rückwärts dreht, wodurch der Druckkolben
r selbsttätig so weit aus dem Gießgefäß zurückgezogen wird, daß die Maschine vollkommen
betriebssicher arbeitet.