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Preßgußmaschine mit Kolbendruck Bei bisher bekannten Preßgußmaschinen
erfolgt die Betätigung der Formenteile, d. h. deren Öffnen und Gegeneinanderdrücken
in Schließstellung, und das Einpressen des Werkstoffes entweider vermittels verschiedener
Pumpen, Verdichter o. dgl. oder vermittels einer gemeinsamen Pumpe unter Anwendung
besonderer Steuerorgane. Der Kraftverbrauch bzw. der Verbrauch an Druckmitteln für
die Betätigung der Formenteile und das Einpressen des Werkstoffes hat sich hierbei
vereinigt.
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Die Erfindung betrifft nun eine mit flüssigen Druckmitteln betätigte
Preßgußmaschine mit Kolbendruck, deren beweglicher Formenteil mit einer Druckpumpe
in Verbindung steht und deren Preßkolben von einem Druckspeicher aus angetrieben
wird, zum Verarbeiten von dickflüssigem Werkstoff, insbesondere von Metallen.
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Es ist bereits eine solche Preßgußmaschine bekanntgeworden, bei welcher
nach dem Schließen der Form die Druckpumpe, die während des Schließens auf den beweglichen
Formteil eingewirkt hat, umgeschaltet wird, so daß sie auf den Druckspeicher einwirkt,
bis der Druck in letzterem einen bestimmten Wert erreicht hat, der für die nachfolgende
Betätigung des Preßkolbens genügt. Der Druck im Druckspeicher muß bei dieser Maschine
somit bei jedem Arbeitsvorgang von der Druckpumpe aus auf einen bestimmten Ausgangswert
gebracht werden, was den Aufbau und die Betätigung der Maschine umständlich macht.
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Die Preßgußmaschine gemäß vorliegender Erfindung unterscheidet sich
von dieser bekannten Maschine dadurch, daß eine mechanische Verbindung zwischen
dem Kolben des Offnungs- und Schließzylinders und dem Preßkolben vorhanden ist,
derart, daß beim Öffnen der Form durch den Kolben des öffnungs- und Schließzylinders
die Druckflüssigkeit im Preßkolbenzylinder in den Druckspeicher zurückgepreßt und
dadurch der Druck in diesem Speicher wieder auf den erforderlichen Ausgangsdruck
zurückgebracht wird. Durch diese Maßnahme ist bei dieser Maschine der Druckspeicher
und damit der Preßkolben vollständig unabhängig von der Einwirkung einer Druckpumpe,
wodurch eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau und der Bedienung .der Maschine
erreicht wird. Da die Kraft, die erforderlich ist, um die Formteile während des
Einpressens des Werkstoffes geschlossen zu halten, wesentlich höher ist als diejenige,
welche beim Öffnen des beweglichen Formteiles für dessen Verschiebung notwendig
ist,
steht beim öffnen der Form am Kolben des öffnungs- und Schließzylinders ein Kraftüberschuß
zur Verfügung, der für das Zurückpressen des Druckmittels in den Druckspeicher verwendet
werden kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht .darin, daß der Preßkolben
durch eine im beweglichen Formteil angeordnete Einfüllöffnung hindurch gegen den
unbeweglichen Formteil, und somit auch gegen den feststehenden Teil der Maschine
stößt. Dadurch wird die Kraft, die bestrebt ist, beim Einpressen des Metalles- die
beiden Formplatten auseinander zu treiben, vermindert. Sie wird herabgesetzt um
die Kraft, die sich aus der Preßkolbenfläche und spez. Druck ergibt. Der vom Preßkolben
auf die Kokillenhälfte ausgeübte Schlag, hervorgerufen durch den Druck auf den Preßkalben,
die Masse desselben und seine Geschwindigkeit, wird bei der Maschine nach der Erfindung
von einem starren System aufgenommen. Es ist dieser Schlag, der selbst bei Maschinen
mit Druckwasserantrieb hauptsächlich das unliebsame leichte öffnen der Formen während
des Arbeitsganges verursacht. Ferner wirkt bei der Anordnung gemäß der Erfindung
auch die Reibung, die der gepreßte Metallrest in der Bohrung .der beweglichen Form
ausübt, dem Öffnungsdruck entgegen.
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Bei der Preßgußmaschine nach der Erfindung ist der Preßkolben zweckmäßig
mit einer Hubbewegung versahen, :die in der Bahn des beweglichen Formteiles derart
angeordnet ist, daß letzterer bei seiner Öffnungsbewegung den Kolben in seine Ausgangslage
zurückführt und dabei gleichzeitig bei der Verdrängung des Druckmittels aus dem
zum Preßkolben gehörenden Zylinder in den Druckspeicher mitwirkt.
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Hierbei ist vorteilhaft der Abstand zwischen dem in Schließstellung
befindlichen beweglichen Formteil und ,der Hubbegrenzung so groß, .daß bei der Öffnungsbewegung
des beweglichen Formteiles das mit dem Preßgut in Berührung kommende Ende des Preßkolbens
durch die Einfüllöffnung des beweglichen Formteiles hindurchtritt, die Metallreste
ausstößt -und vor diesem Formteil vollständig freiliegt. Dadurch kann derselbe vor
seiner Rückführung gereinigt werden, während bei bisher bekannten Maschinen diese
Reinigung erst nach der Rückführung durch die Füllkammer möglich war. Ferner werden
hier die Metallreste durch den Preßkolben selbst ausgestoßen, im Gegensatz zu bekannten
Maschinen, bei welchen für das Ausstoßen der Metallreste ein besonderer Ausstoßkolben
vorgesehen ist.
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Die beschriebene Erfindung .ist anwendbar auf Maschinen mit horizontal
oder vertikal liegendem Preßkolben. Bei einer Horizontalmaschine wird der bewegliche
Teil -der Form in bekannter Weise mit einer besonderen Kammer versehen, welche die
Metallfüllung aufnimmt und zu diesem Zwecke nach oben eine öffnung trägt.
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Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer Preßgußmaschine
nach der Erfindung.
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Die Abb. z bis q. zeigen Schnitte durch eine Vertikalmaschine, und
zwar: Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt in der Stellung, in welcher die Formen
geschlossen sind und der Preßkolben sich in seiner äußersten Stellung,-d.h. Preßstellung,
befindet.
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Abb. ia zeigt eine teilweise Seitenansicht zu Abb. i.
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Abb. 2 -zeigt einen senkrechten Schnitt durch das Ventil, das in die
Verbindung zwischen Preßkolbenzylinder und Druckspeicher eingeschaltet ist.
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Abb. 3 zeigt den beweglichen Teil der Form und den Preßkolben in ihrer
höchsten Lage, d. h. in geöffneter Stellung. -Abb. q. zeigt den Preßkolben noch
in der gleichen Höchstlage, den beweglichen Teil der Form aber bereits wieder in
der tiefsten Lage (Schließstellung der Form).
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Abb. 5 zeigt in Seitenansicht, teilweise geschnitten, die Form bei
der Ausführung als Horizontalmaschine, d. h. mit horizontaler Füllkammer, Abb. 6
dieselbe Form um 9o° gewendet, in Aufsicht.
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Das Gehäuse i trägt einen Tisch 2, auf dem eine z. B. aus dem Körper
3 und zwei Platten q. und 45 gebildete Form angeordnet ist. Unter dem Tisch 2 ist
fest ein Zylinder 5 angeordnet und in diesem verschiebbar ein Kolben 6 mit Lederdichtung,
der durch die Stange 7 mit einem Joch 8 verbunden ist. Dieses verbindet und betätigt
zwei Säulen 9, die mittels der Muttern io die obere Platte 4a der Form mitnehmen,
die in diesem Falle den Kopf der Presse bildet. Zwei andere Säulen i i (Abb. ia),
die in den Tisch :2 geschraubt sind, tragen ein Joch 12, auf dessen Unterseite ein
Zylinder 13, befestigt ist, in dem sich der ebenfalls mit Lederdichtung versehene
Kolben 1q. verschieben läßt, der mittels Stange 15 einen andern ldeinern
Kolben 16, den Einpreßkolben, steuert. Die Stange 1g durchtritt eine besondere Dichtung
17, die als Bremse dient und die Teile 16, 15, 1q. hindert, infolge ihres
Eigengewichtes herabzufallen, wenn sie am hohen Totpunkt ihrer Bewegung sich selbst
überlassen werden. Diese Bremswirkung kann auch durch mechanische, nicht gezeigte
Mittel erzielt werden. Sie verhindert gleichzeitig, daß durch die Reibung in der
Bohrung 25 (Abb. 6) der Preßkolben 16 schon beim
Schließen der Formplatte
4a . mitgenommen wird.
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Der Ansatz 16a am Kolben 16 ist die Hubbegrenzung, deren Zweck bereits
in der Einleitung eingehend beschrieben ist. Die mechanische Wirkung ist die, daß
sie beim Verschieben der Formplatte 4a nach oben nach einem gewissen Weg dem Vorsprung
16a des Preßkolbens 16 begegnet und die Teile 16, 15, 14 nach ihrer oberen Totlage
mitnimmt. Natürlich kann diese Hubbegrenzung auch in anderer Art als direkt am Preßkolben
16 angebracht werden. Der Kolben 6 im Zylinder 5 bewirkt in bekannter Weise das
Öffnen und Schließen der beiden Formteile 4. und 4a, und er wird ebenfalls in bekannter
Weise durch einen Umschalter 18 gesteuert, dem das Preßmittel zugeführt wird, das
von einem nicht gezeichneten Verdichter, Sammler oder einer Pumpe geliefert wird.
Je nach der Stellung des Verteilers 18 kann das Druckmittel nach der einen oder
andern Seite des Kolbens 6 geleitet werden.
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Der Kolben 14 im Zylinder 13 wird durch das Ventil 1g gesteuert, welches
in der zur Verbindung des Zylinders 13 mit dem mit Wasser und Luft gefüllten Druckspeicher
2o, i dienenden Leitung 13', 20' liegt. Das Ventil 1g erlaubt in bekannter Weise,
wenn es angehoben wird, Druckmittel aus dem Rehälter 2o nach dem Zylinder 13 durchzulassen.
Wenn hingegen die Platte 4a die Teile 16, 15, 14 wieder aufwärts führt, wird das
im Zylinder 13 enthaltene Wasser durch die Leitung 13 nach dem Druckspeicher
2o zurückgedrängt, indem es auf seinem Wege das Ventil 19 anhebt und den Druck im
Behälter 2o auf seinen ursprünglichen Wert zurückführt.
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Die Wirkungsweise der ganzen Maschine ist folgende: Nenn. die Form
offen ist, d. h. wenn die Platte 4a hochgehoben ist, befinden sich die Teile 16,
15, 14 in ihrer hohen Totpunktlage (Abb. 3). In dieser Stellung wird mittels des
Umschalters 18 das Druckmittel über den Kolben 6 geleitet, der sich dadurch abwärts
bewegt. Die die Bewegung dieses Kolbens 6 mitmachende Platte 4a gelangt dabei auf
die Platte., und die Form ist dadurch geschlossen. Die Teile 16, 15, 14 sind bei
dieser Bewegung in ihrer obern Totpünktlage geblieben (Abb. 4), einerseits weil
das Ventil 1g geschlossen ist und andererseits, weil die beschriebene Bremsvorrichtung
17 sie hindert, der Bewegung der Platte 4a zu folgen.
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Der zu verarbeitende Werkstoff wird in dickflüssiger Form in die Füllkammer
22 eingebracht, die sich bei dieser vertikalen Anordnung in der oberen Platte 4a
befindet. Es wird nun auf das Ventil 1g eingewirkt, wodurch das Druckmittel aus
dem Druckspeicher 2o, 21 in den Zylinder 13 geleitet wird. Die Teile 16, 15, 14
gehen infolgedessen abwärtts, und der Preßkolben 16 preßt, während er in die Füllkammer
22 eintritt, das eingefüllte Metall durch die Kanäle 23 nach den Ausnehmungen 24
der Form. Wenn nun der Umschalter 18 so eingestellt wird, daß er das Druckmittel
nach der unteren Fläche des Kolbens 6 leitet, beginnt die obere Formplatte 4a ihre
Öffnungsbewegung. Der Preßkolben 16, der diese Platte 4.9 durchtritt, wird aber
erst mitgenommen, wenn die Formplatte 4 an die Hubbegrenzung 16a gelangt, was die
bereits beschriebene vorteilhafte Wirkung betreffend Ausstoßen von Metallresten
und Reinigungsmöglichkeit des Kolbens zur Folge hat.
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Bei ihrer weiteren Öffnungsbewegung nimmt nun die Platte 4a die Teile
16, 15, 14 nach ihrem oberen Totpunkte mit. Durch diese Bewegung wird das Druckmittel
im Zylinder 13 über das Ventil 1g nach dem Druckspeicher 2o, 21 zurückgedrängt.
Dadurch wird der Druck im Behälter 2o wieder auf seinen ursprünglichen Wert gebracht,
so daß der für das Einpressen des Metalles ausgegebene. Kraftaufwand wieder ausgeglichen
ist.
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Wenn jede Bewegung aufhört, bleibt nur noch übrig, die Formlinge,
die sich in. den Ausnehmungen der Form gebildet haben, zu entfernen. Die weiteren
Arbeitsgänge wiederholen sich immer in gleicher Weise.
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Auch bei einer Horizontalmaschine sind die Anordnung und Wirkungsweise
im wesentlichen die gleichen, nur werden dort Auf- und Abwärtsbewegung zu Vor- und
Rücklauf.
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Natürlich ist es bei der horizontalen Ausführungsform nötig, in an
sich bekannter Weise eine Füllkammer reit dem beweglichen Teil der Form zu verbinden
(vgl. Abb. 5 und 6). Die Kammer25 besitzt oben eine Öffnung 26 beliebiger Form,
durch die das Metall eingeführt wird. Der Preßkolben 16 bildet dabei eine der Kammerwände,
während die andere durch die feste Kokillenhälfte selbst gebildet ist.