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Mit Druckflüssigkeit betriebene Preßgießmaschine Die Erfindung betrifft
eine Maschine zur Herstellung von Spritz- und Preßgußstücken, deren Bauart ganz
besonders dazu geeignet ist, die Maschine als selbsttätig arbeitend auszubilden.
Das ist aber nicht unbedingt notwendig. Eine solche Maschine läßt sich auch mit
Handbedienung oder auch als Halbautomat denken.-Wie alle bisher bekannten Vorschläge
in derartigen Maschinen der Preßgießtechnik besitzt der Gegenstand vorliegender
Erfindung einen hydraulisch gesteuerten Kolben, welcher während des Schusses die
bewegliche Formhälfte gegen die andere, feste Hälfte unter Vermittlung eines parallel
zum Kolben geführten Schlittens preßt. Es sind itmerhalb dieser Gattung auch ,Maschinen
bekannt, bei welchen der Schließkolben gegenüber dem Schlitten eine relative Bewegung
ausführen kann. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Preßgießmaschine, welche
eine bewegliche F1üsssigkeitskupplung zwischen Schließkolben und Schlitten hat,
wobei der Kolben der Flüssigkeitskupplung eine Verlängerung des Schließkolbens und
der zugehörige Zylinder ein .Teil des Schlittens bilden, derart, daß die mit dem
Schließkolben verbundene Kernziehvorrichtung betätigt wird, wenn der Schlitten sich
an durch Druckflüssigkeit ge, steuerte Anschläge legt.
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Diese mit Druckflüssigkeit betätigte Kupplung kann zu gegebener Zeit
entweder aufgehoben oder hergestellt werden. Man hat es so in der Hand, den Zeitpunkt
dieser Bewegung vorauszubestimmen. Dies gestattet, insbesondere wenn die Maschine
als selbsttätige Maschine gebaut ist, durch geeignete Steuerungen den Zeitpunkt
der Außerwirkungsetzung der Kupplung festzulegen und
auch einen
Einfluß auf die Geschwindigkeit dieser Bewegung auszuüben.
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In Verbindung mit dem mit dem Schlitten lese gekuppelten Kolben sind
noch verschie-,; schiedene Einrichtungen vorgesehen, welche gestatten, die Eigenschaften
dieser Mascllie , vollkommen auszunützen.
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Bei den bis jetzt bekannten, mit Druckflüssigkeit betriebenen Preßgießmaschinen
werden bei nicht allzu großen Maschinen die Kerne mittels Hebel- und Zahnkurbel
in axialer Richtung von Hand gezogen. Bei großen Formen und großen Maschinen wird
die Kernziehung durch komplizierte Hebelgestänge, Zahnstangengetriebe usw. von der
Bewegung des Formträgers abgeleitet. Diese, Einrichtung ist aber sehr teuer und
erfordert viel Platz; außerdem ist es sehr schwer, die genaue Lage der Kerne einzuhalten.
Bei kleinen, hauptsächlich selbsttätigen Maschinen, die kleine Stücke herstellen,
können diese Einrichtungen nicht angebracht werdest, da sie zu schwer sind und 'der
nötige Platz dazu nicht vorhanden ist. Sie sind zur Anwendung bei Maschinen, die
beispielsweise 25 Schüsse in der Minute erreichen sollen, gänzlich ungeeignet. Es
gibt bis heute keine schnell laufenden, selbsttätigen Maschinen, bei denen die Kerne
in axialer Rich; tung gezogen werden können. Das hat zur Folge, daß die Stücke in
bezug auf Trennung und Anguß ungünstig in die Form zu liegen kommen,' was meist
die Form verteuert und die Arbeitsgeschwindigkeit verringert.
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Bei der erfindungsgemäßen Preßgießmaschine hingegen ist der die eine
Formhälfte tragende Schlitten mit dem Schließkolben.so verbunden, daß die Kerne
in axialer Richtung beim Öffnen der Form selbsttätig gezogen werden und beim Schließen
ebenso selbsttätig wieder in Gießstellung gebracht werden. Durch die Anwendung der
mit Druckflüssigkeit betätigten Kupplung werden bedeutende Vereinfachungen bei der
Form erreicht, da nur noch die die Kerne tragenden Platten notwendig sind. Alle
anderen Vorrichtungen, wie Aufspannblöcke, Zahnstangengetriebe, Hebelgestänge usw.,
-fallen weg.
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Auf beiliegender Zeichnung ist beispielsweise schematisch und nur,
soweit es für das .Verständnis der Bauart notwendig ist, eine Maschine gemäß der
Erfindung dargestellt. Wir haben es hier mit einer selbsttätigen Maschine zu tun.
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Abb. i stellt die Maschine bei geschlossener Form und nach erfolgtem
Schuß dar; Abb.2 zeigt die einzelnen 'feile der Maschine bei geöffneter Form und
zurückgezogenen Kernen; ` Abb.3 veranschaulicht die Lage der verschiedenen Bauteile
im Augenblick, in welchem das gegossene Stück herausgeworfen wird.
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..Die ganze Einrichtung ist von oben g0-Die dargestellte Spritzgießmaschine
weist ein Gestell i auf, in welches einerends der Schließzylinder 2 mit dem Kolben
3 und verschiedene Lagerungen für die in solchen Maschinen zur Führung des Schlittens
13 notwendigen Stangen q. untergebracht sind. Diese Stangen q. sind auf der dem
Kolben entgegengesetzten Seite des Gestelles gelagert. Dort befindet sich auch der
hier nur schematisch angegebene Schmelztiegel 5 nebst Preßkolben. Letzterer ist
nicht dargestellt.
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Neben dem Schließzylinder 2 sind weitere Zylinder 6, 6' vorgesehen,
in welchen wiederum K-ilben 7, 7' laufen. Diese sind am Ende von Stangen 8, 8' angebracht,
welche Anschläge 9, g', i o, i o' tragen und an dem dem Zylinder 6, 6' entgegengesetzten
Ende in Augen i i, i i' des Schlittens 13 geführt sind. Die Anschläge9, g', io,
io' können auf der Stange 8 bzw. 8' verschoben und nach Belieben eingestellt werden.
Die Zylinder 6, 6' sind mit einer gesteuerten Druckwasserquelle verbunden.
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Der Kolben 3 ist mit dem Schlitten 13 durch eine mittels Druckflüssigkeit
betätigte Kupplung verbunden. Diese besteht aus einem mit dem Schlitten fest verbundenen
Zylinder 12, in welchem wiederum ein Kolben 14 läuft. Das Innere 15 des Zylinders
ist durch eine in der Kolbenstange geführte Bohrung 16 mit dem hinteren Teil
17 des Schließzylinders 2 in Verbindung. Auf dieser Bohrung 16 ist ein Absperrventil
18 vorgesehen, dessen Rolle später erläutert werden soll.
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Erwähnt muß hier werden, daß die nützliche Fläche des Zylinderinnern
15 kleiner ist als die entsprechende nützliche Fläche des hinteren Zylinderteiles
17, welche wiederum kleiner ist als die vordere ebenfalls nützliche Zylinderfläche
i g. Dies hat also zur Folge, daß bei gleichem Druck bei 15 und 17 der Kolben 3
sich innerhalb des Zylinders 2 nach rechts bewegen wird, vorausgesetzt, daß der
Druck bei ig abgestellt und das Ausfließen des Wassers ermöglicht ist.
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Die Stange des Kolbens 3 trägt hinter dem Zylinder 12 einen Ring 2o,
welcher die Bewegung des Kolbens mitmacht und an wel chem Stangen 2 i befestigt
sind. Diese Stangen verbinden den Kolben 3 mit dem Verbindungsstück 22, welches
fest mit dem Führungsrohr 23 verbunden ist und an seinem rechten, den Stangenbefestigungen
entgegengesetzten Ende einstellbare Ringe 2¢ trägt.
Das Führungsrohr
23 ist im Schlitten 13 in der Längsrichtung verschiebbar gelagert und trägt
die Kernplatten 25, an welchen die Kerne 26 befestigt sind. Diese ragen in Abb.
i in das gespritzte Werkstück hinein. Es ist aus der Konstruktion ersichtlich, daß
sich die Bewegungen des Kolbens 3 vermittels der Stangen 2 i, - des Verbindungsstückes
22 und des Führungsrohres 23 zwangsläufig auf die Kerne übertragen. Letztere machen
also alle Bewegungen des Kolbens 3 mit.
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Im Schlitten 13 sind noch weiter lange Hohlstangen 28 gelagert,
welche Anschläge 29 tragen und hinten, neben dem Zylinder 2, im gleichen Gestellteil
geführt sind. Diese Hohlstangen tragen den Ausstoßrahmen 30, und in ihrem Innern
befindet sich eine zweite Stange 3 i, welche hinten mit Gewinde versehen ist und
eine Mutter 32 trägt, mit welcher vermittels des Exzenters 33 die die Auswerfer
38 tragenden Ausstoßplatten 3o' an den Ausstoßrahmen 3o befestigt werden. Diese
Hohlstangen 28 sind je durch eine Feder 3q., welche mit Anschlägen 35, 36 zusammenarbeitet,
stets in einer bestimmten Lage dem Schlitten i3 gegenüber gehalten. Stehen dagegen
die Anschläge 29, welche verschiebbar und verstellbar auf den Hohlstangen 28 sitzen,
am Gestell an, so kann der Schlitten gegenüber den Stangen 28 eine relative Bewegung
ausführen. In diesem Moment werden aber auch die auf den Ausstoßplatten 3o' befestigten
Auswerfer 38 in Tätigkeit treten. Die dargestellte Maschine arbeitet wie folgt:
In der in Abb. i dargestellten Stellung der Teile hat der Schuß soeben stattgefunden.
Im Raum i9 des Schließzylinders 2 ist noch Wasser unter sehr hohem Druck vorhanden.
Der Kolben 3 wird in seiner Stellung gegen links gehalten; der Kopf 39 hat durch
die Vermittlung des Zylinders 12 den Schlitten 13 beim Schließen der Form mitgenommen
und ihn samt Kernplatte, Ausstoßplatte und beweglicher Formhälfte nach links gedrückt.
Die Bewegung wurde durch die feste Formhälfte aufgehalten, und der Schuß gelangt
nun aus dem Tiegel 5 in den zwischen den zwei Formhälften ausgesparten Raum. Die
Zylinderräume 17 und 15 sind mit Wasser von konstantem Druck gefüllt.
Die gemeinsame Wirkung dieser Zylinderräume vermag aber diejenige des Druckes innerhalb
des Raumes i9 nicht aufzuheben.
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In die Zylinder 6, 6' wurde ebenfalls Druckwasser eingeführt. Nach
beendetem Schließvorgang hat sich aber in der Zu-Leitung dieser Zylinder ein Ventil
geschlossen, so daß das eingeschlossene Wasserkis: sen nicht ausweichen kann.
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Nun beginnt die öffnung der Form, also die Trennung der beiden Formhälften,
das Ausziehen der Kerne und das Auswerfen des fertigen Gußstückes. Zu diesem Zweck
wird vorerst der Druck im Raume i9 abgestellt und das Ausfließen des sich dort befindlichen
Wassers gestattet. In diesem Augenblick kommt dann der gleichbleibende Wasserdruck
im Raume 15 und im Raume 17
zur Geltung. Die nützliche Kolbenfläche
im Raume 17 ist bedeutend größer als diejenige im Raume 15, und so bewegt
sich der Kolben 3 nach rechts. Das im Raume 15 eingeschlossene Wasser spielt
vorläufig die Rolle einer mit Druckflüssigkeit betätigten Kupplung, so daß der Zylinder
12 und der damit gekuppelte Schlittern 13 der Bewegung des Kolbens 3 folgen. Alle
Einrichtungen, welche vom Schlitten getragen werden, folgen mit, bis dieser Schlitten
mit seinen Augen i i, i i' gegen die Anschläge 9, 9' stößt.
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Gleichzeitig sind die auf den Hohlstangen 28 sitzenden Anschläge 29
gegen das Gestell i gestoßen und werden dort festgelegt: Diese Stellung ist in Abb.2
dargestellt.
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Aus letzterer ist ersichtlich, daß die Wasserkissen innerhalb der
Zylinder 6, 6' die Stangen 8, 8' aufgehalten und so die Wirksamkeit der Anschläge
9, 9' bedingt haben. Der Schlitten 13 kann nicht weiter gehen. Der Druck im Raume
17 wirkt aber weiter und überwindet denjenigen im Raume 15. Das dort
sich befindliche Wasser fließt durch die Bohrung in den Raum 17 zurück, und
so findet eine relative Bewegung zwischen Kolbenkopf 39 und Zylinder 12 statt. Diese
Bewegung überträgt .sich durch die Stangen 2 i auf das Führungsrohr 23 und auf die
Kernplatten 25 samt Kerne 26. Letztere werden herausgezogen, und in diesem Augenblick
liegen die regelbaren Ringe 24 an dem Zylinder 12 an.
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Dann wird der Abfluß der Wasserkissen in dem Zylinder 6, 6' gestattet,
so daß der Wasserdruck im Raume 17 eine weitere Bewegung des Kolbens 3 hervorruft.
Diese Bewegung wird durch die Ringe 24 dem Schlitten mitgeteilt. Da aber die Anschläge
29 schon am Ende der ersten Bewegung auf dem Gestell sitzen, verursacht jede Bewegung
des Schlittens eine relative Bewegung zwischen dem am Ende der Stangen 28 befestigten
Ausstoßrahmen 30 samt Auswerfer 38 und der auf dem Schlitten sitzenden beweglichen
Formhälfte.
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In Abb.3 ist die Lage der verschiedenen Maschinenteile am Ende dieser
Bewegung dargestellt.
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Dann ist das fertiggegossene Stück aus der Form ausgestoßen und wird
von der Maschine abfallen. Ist dies geschehen, so wird wieder im Raume i9 ein hoher
Wasserdruck eingestellt; der Kolben 3 bewegt sich
nach links, befreit
die verschiedenen Anschläge, gestattet die Entspannung -der Feder 34 und ebenfalls
das Nachfüllen der Wasserkissen in den Zylindern 6, 6'. Die bewegliche Formhälfte
kommt wieder auf die feste Hälfte zu liegen, und ein neuer Schuß kann stattfinden.
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Wenn man große Kerne zu ziehen hat, so wird das Wasser im Raum 15
herausgepreßt und alsdann die Verbindung zwischen diesem und dem Raum
17 durch Schließen des Abstellventils 18 unterbrochen. Dadurch wird erreicht,
daß im Raume 15 keine Kraft mehr vorhanden ist, die derjenigen im Raume 17
entgegenwirkt, .so daß in diesem Falle zum Ziehen der Kerne die ganze im Raume
17
wirkende Kraft zur Verfügung ist. Die Verbindung zwischen dem Kolben 3
mit dem Schlitten 13 und somit das Heranführen des letzteren an die Anschläge 9,
9' geschieht bei großen Kernen nicht mehr durch die mit Druckflüssigkeit betätigte
Kupplung r5, sondern lediglich nur mit der Kraft, mit der das gegossene Werkstück
auf die Kerne aufgeschrumpft ist; diese ist bei größeren Kernen so groß, daß sie
genügt, um die Form zu öffnen und den Block bis zu den Anschlägen 9, 9' zurückzuziehen,
wo dann die Kerne mit der vollen Kraft im Raume 17 zurückgezogen werden.
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Es ist aus der obigen Beschreibung zu entnehmen, daß die betreffende
Maschine sowohl eine mit Druckflüssigkeit betätigte Kupplung zwischen Formenträger
und Kolben als auch auf die gleiche Weise gesteuerte Anschläge, die beim Kernziehen
verwendet werden, aufweist. Die Verwendung dieser Sonderheiten gestattet eine viel
höhere Schußzahl als wie bei bekannten Maschinen. Das Ein- und Auskuppeln sowie
das Betätigen der Anschläge nimmt keine Zeit innerhalb eines Schußvorganges in Anspruch.
Durch diesen Umstand eignet sich die vorliegende Maschine ganz besonders zum selbsttätigen
Betrieb. Die mittels Druckflüssigkeit angetriebene Kupplung sowie die durch Druckflüssigkeit
betätigten Puffer stellen eine Vereinigung dar, die ermöglicht, während des öffnens
des Formenträgers Kerne in der öffnungsrichtung zu ziehen und beim Schließen diese
wieder in Gießstellung zu bringen, ohne Verwendung weiterer Kraftquellen als diejenige,
welche die Bewegung des Formenträgers bewirkt.