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Spritzgußmaschine zum Ausgießen von Lagerschalen oder ähnlichen Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgußmaschine zum Ausgießen von Lagerschalen
oder ähnlichen Werkstücken und besteht im wesentlichen darin, daß ein Hebel mit
einer Kurvenscheibe und einem Kolben derart zusammenarbeitet, daß durch die Hebelbewegung
zunächst das Spannen der Formteile und darauf das Ausgießen der Lagerschale mit
dem unter Druck gesetzten Metall erfolgt. Zugleich kann hiermit die Betätigung einer
Auswerfvorrichtung oder anderer im Zusammenhang mit dem Arbeitsgang stehender Einrichtungen
verbunden sein.
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Gegenüber bekannten ähnlichen Einrichtungen hat die Maschine gemäß
der Erfindung vor allem den Vorteil einer größeren Einfachheit in der Bauart und
Bedienungsweise. Sie ist ferner nicht an äußere Kraftquellen, z. B. elektrischer,
hydraulischer oder sonstiger Art, gebunden, sondern kann auch von Hand betrieben
werden und daher überall Aufstellung finden. Wenn ein maschineller Antrieb. erwünscht
erscheint, könnte auch ein solcher vorgesehen werden, ohne daß die Maschine in ihren
wesentlichen Teilen geändert zu werden brauchte.
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Bei den bekannten Maschinen, bei ,welchen mehrere der Arbeitsvorgänge
z. B. durch eine gemeinsame, zur Maschine längs laufende Nockenwelle gesteuert oder
in entsprechender Reihenfolge durch Druckluft betätigt werden, kann dagegen ein
Handbetrieb nicht ohne weiteres vorgesehen werden. Die Maschinen sind verhältnismäßig
kompliziert und weisen nicht die Vorteile des Erfindungsgegenstandes auf, vor allem
der einfachen, alle Arbeitsvorgänge in sich schließenden Bedienungsweise mittels
einer einzigen Hebielbewegung. Es sind zwar Vorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen
das Schließen der Form sowie auch andere zum Arbeitsgang gehörige Bewegungen von
einem von Hand oder mechanisch angetriebenen Arbeitsglied abgeleitet werden, indessen.
ist hierbei das Ausgießen der Form nicht miteingeschlossen. Die Erfindung stellt
daher dieser Einrichtung gegenüber einen wesentlichen Fortschritt dar.
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Das Spannen der Formteile erfolgt durch eine Kurvenscheibe mit verschiedenen
Steuerradien, und zwar derart, daß die Betätigung des Druckkolbens für das .Gußmaterial
erst erfolgt, wenn die Spannbewegung beendet ist. Der Druckkolben bewegt sich in
bekannter Weise zur Einspritzung des Gußmaterials in einem mit dem Druckraum verbundenen
Zylinder, in welchem das Gußmaterial vom Schmelztiegel aus durch eine vom Kolben
gesteuerte Öffnung einfließen kann. DieserKolben ist hierbei beispielsweise durch
ein Gestänge mit dem Betätigungshebel derart verbunden, daß er beim Umlegen des
Hebels zunächst eine , leere, hin und her gehende Bewegung über den oberen Totpunkt
hinweg ausführt, während der das Gußmaterial durch die freigegebene öffnung in den
Druckraum einfließen kann. - Hierauf wird in bei Spritzgußmaschinen sonst bekannter
Art diese Öffnung dureh den Kolben abgeschlossen und
das Gußmaterial aus dem Druckraum in die Form gespritzt. -Die S.pannvonichtung
besteht in bekannter Weise aus drei -Teilen, von denen die Grundplatte sich beispielsweise
gegen die Spritzdüse legt, die zweite Platte insbesondere zur Begrenzung des Gußstückes
dient, während der dritte Teil zur Spannung und Abdichtung der Form dient. Bei dieser
an sich bei anderen Spritzgußmaschinen bekannten Einrichtung wird durch die aus
dem Kurvenstück bestehende Betätigungsvorrichtung, welche mittels der Zugstangen
15 wirkt, nur der dritte Teil, welcher der Spannung und Abdichtung dient,
heruntergedrückt, wobei gleichzeitig eine Verspannung der beiden anderen Teile,
die unter Federwirkung stehen, erzielt wird.
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Bei der Bewegung der Spannvorrichtung setzt sich zunächst das Mittelstück
zum Abdichten der Form auf die Grundplatte auf; hierauf wird durch die im Mittelstück
beispielsweise dicht geführte Spannplatte die Form bzw. die Lagerschale beispielsweise
derart eingespannt, daß die zwischen der Spannplatte und dem Mittelstück zwischengeschaltete
Feder oder -Federn eine größere Federkraft aufweisen als jene Federn, welche zwischen
dem Mittelstück und der Grundplatte angeordnet sind. Die. Führung aller drei Teile
kann beispielsweise durch Führungsstifte erfolgen, welche allen Teilen gemeinsam
sind und vom Antriebsgestänge unabhängig sind.
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Bei der Maschine ist weiter noch eine an sich bekannte Auswerfvorrichtung
für das fertige Stück vorhanden, die gemäß der Erfindung in besonderer Weise, nämlich
durch einen an der beweglichen Spannvoirichtung gelagerten Hebel betätigt wird,
wobei die Führung des einen Hebelarmes durch,eine feststehende Kurve erfolgt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i ein Schema der Maschine in Ansicht, Abb. ä dasselbe in Seitenansicht
und Abb. 3 eine gleiche Seitenansicht in anderer Stellung der Triebwerksteile, Abb.
4 eine Darstellung der Kurvenscheibe aus Abb. 2 und 3 in größerem Maßstabe, Ab b.
5 einen . Schnitt durch die Spannvorri&tung, Abb. 6 einen Schnitt nach Linie
A-B der Abb. 7, Abb. 7 einen Schnitt nach Linie C-D der Abb. 5.
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Im oberen Teil des Maschinengestells i befindet sich der beheizte
Schmelztiegel z mit dem Druckraum 3. In einem zylindrischen Ansatz des letzteren
gleitet ein Kolben 4, wobei er die Öffnung 5 in an sich bekannter Weise jeweils
schließen oder freilegen. kann, 6 ist die Einspritzdüse, durch die das flüssige
Material in die darüber -befindliche Form eingespritzt wird, welche von der Spannvorrichtung
7 gehalten wird.
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Die Betätigung erfolgt durch den im Drehpunkt 8 gelagerten Hebel 9.
Dieser ist durch eine Stange i o mit den um die Achse i i drehbaren Kurvenscheiben
12 mit den Kurvenschlitzen 13 verbunden, in denen die Zapfen 14 der im Gestell geführten
Zugstangen 15 geführt werden. Durch einen mit dem Hebel 9 fest verbundenen Arm 16
und eine Stange 17 wird der Kolben 4 betätigt.
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In Ab b. 2 und ,3 sind die beiden Endstellungen des Hebels 9 und der
übrigen Gestängeglieder schematisch dargestellt. Die Wirkungsweise ist hierbei folgende:
Beim Umlegen des Hebels 9 aus der Stellung Abb. 2 in die Stellung Abb. 3 werden
die Kurvenscheiben 12 durch die Stange i o im umgekehrten Uhrzeigersinn um die Achse
i i' gedreht. Die Steuerkurven 13 sind nun, wie Abb. ¢ zeigt, derart ausgebildet,
daß der Steuerradius von der Größe r1 im Punkte P allmählich bis auf den kleineren
Wert Y2 im Punkte Q abnimmt und hierauf während des übrigen Hubes bis zum Punkte
R konstant bleibt. Auf dem Wege, den die Zapfen beim Verdrehen der betreffenden
Scheiben von P nach Q zurücklegen, erfolgt daher eine Abwärtsbewegung der Stangen
15 und damit das Spannen der federnden Vorrichtung 7. Während dieses Hubes
wird auch der Hebel 16 (Abb.2) im umgekehrten Uhrzeigersinn gedreht, wobei er die
Höchstlage überschreitet und eine zunächst unwirksame Hinundherbewegung des Kolbens
4 bewirkt. Erst wenn der Kolben auf dem letzten Teil des Hubes, entsprechend dem
Kurventeil Q@R, die Öffnung 5 in an sich, bekannter Weise abschließt, setzt der
wirksame Kolbenhub ein, indem das flüssige Gußmaterial durch die Düse 6 in die Form
gespritzt wird.
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Eine Ausführungsform der Spannvorrichtung ist in Abb. 5 bis 7, und
zwar in der untersten Endlage, dargestellt. Die Vorrichtung besteht hierbei ixn
wesentlichen aus der Auflagerplatte 18, dem mittleren Formstück 19 und der
Spannplatte 2o. Letztere ist hierbei an beiden Enden durch Muttern mit den Zugstangen
15 verbünden und wird durch diese zwangsläufig auf- und abwärts bewegt. Alle drei
Plattenstücke 18, 19 und 20 werden durch Stangen-2i, welche in, das
Maschinengestell fest .eingesetzt sind, senkrecht geführt. Mit der, oberen Spannplatte
ist ein Ringstück 22 verbunden, welches in eine entsprechende Eindrehung des Mittelstückes
i 9 paßt und in dieser in senkrechter Richtung gleiten kann. Ein halbkreisförmiger
Ansatz 23 dieses Ringes
legt sich in der gezeichneten unteren Stellung
gegen die Lagerschale 24, die vorher auf die Auflagerplatte 18 aufgesetzt wurde
und durch die Kegelflächen 25 und 26 zentriert wird. Als Anschlag für die Lagerschale
dient der mit der Mittelplatte fest verbundene Block 27, der gleichzeitig als Kernstück
für die zu gießende Lagerschale dient und die Form sowie den Eingußtricht.er 28
über der Düse 6 nach außen abdichtet, soweit dies nicht durch die Lagerschale 24
selbst erfolgt, in welche das Lagermetall eingegossen werden soll.
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Die Platten 18, i 9 und 2o können sich gegeneinander in gewissen Grenzen
federnd verschieben, und zwar sind zwischen der oberen und mittleren Platte eine
oder mehrere Federn 29, zwischen der mittleren und unteren Platte die Federn 3o
zwischengeschaltet. Die Federkraft der ersteren ist größer- als die der letzteren.
In die untere Platte sind Bolzen 3 i eingeschraubt, deren Köpfe 32 als Begrenzungsanschlag
für den relativen Hub der oberen Platte dienen. Bolzen 33 mit den Köpfen 34 begrenzen
in gleicher Weise den Hub f zwischen der mittleren und oberen Platte.
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Wie Abb.6 zeigt, sind an der mittleren Platte ein oder zwei doppelarmige
Hebel 35 gelagert, deren untere Arme 36 Stifte 37 verschieben können. Die Enden
38 derselben legen sich gegen die Endflächen der Lagerschale, sb daß beim Vorschieben
der Stifte die Lagerschale fortgedrückt wird. Am anderen Ende des einen bzw. der
beiden Hebel 135 befindet sich jeweils ein Zapfen 39, der in einer am Maschinengestell
befestigten, @einstellbaren Kurve 4o gleiten kann.
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Zur Kühlung der mittleren Platte durch Luft oder Wasser ist die Bohrung
41 vorgesehen, in welche die konzentrischen Rohre 42 und 43 eingesteckt sind. Zur
Kühlung der unteren Platte dienen die Bohrungen 44.
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Die Vorrichtung nach Abb. 6 befindet sich in der untersten Stellung,
die Platte 18 liegt auf der Düse 6 auf, und die Lagerschale 24 wird durch das Spannstück
23 gegen die untere Auflagerplatte gedrückt. Das flüssige Lagermetall kann nunmehr
durch die Düse und den Trichter 28 in den Hohlraum 45 gespritzt und die Lagerschale
24 somit ausgegossen werden. Der Zapfen 14 befindet sich hierbei zwischen den Punkten
Q und R der Kurve 13 (Abb.4). Beim Rückgang von Q nach P erfolgt die Entspannung
der Vorrichtung, indem die Platte 2o durch die Stangen 15 angehoben wird. _ Hierbei.
bleiben die Platten i 9 und 18 zunächst unter Entspannung der Feder bzw. Federn
29 in Ruhe, bis nach dem Hub/ der Bolzenkopf 34 und damit auch die mittlere
Platte i 9 mitgenommen -,werden. Nach einem Hub e erfolgt auch die Mitnahme der
Auflagerplatte 18 durch den Kopf 32 des Bolzens 3 r und die Freigabe der
Düse 6, so daß die Gefahr eines Zusetzens derselben durch erkaltendes Material verringert
wird. Der Hub e muß hierbei geringer als der Gesamthub r,-r2 sein.
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Beim Anheben der mittleren Platte i9 legt sich der Zapfen 39 des Hebels
35 gegen die Führungskante der festen Kurve 40 (Abt. 6) und wird hierbei durch letztere
nach links gedrückt. Die Stifte 37 bewegen sich infolgedessen nach rechts und drücken
die fertige Lagerschale 24 aus der .zentrierten Stellung heraus. Um diese Bewegung
zu beschleunigen, ist die Kurve 13 (Abt. 4) bei dem entsprechenden Punkte S besonders
steil ausgeführt.
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Die Spannbewegung erfolgt in entsprechender umgekehrter Weise. Zunächst
werden die Auswerferstifte zurückgezogen, hierauf bzw. währenddessen legt sich die
Platte 18. auf die Düse 6 auf, hiernach erfolgt die Ab-. dichtung der Form durch
Auflegen. des mittleren Formstückes i9 auf die Lagerschale und endlich das Spannen
der Lagerschale durch die obere Platte mit dem Spannstück 23.
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Die Vorrichtung kann natürlich auch -für das Gießen beliebiger
anderer Stücke verwendet werden, auch kaml die Ausführung der Maschine und der Vorrichtung
innerhalb des Erfindungsgedankens eine wesentlich andere sein.