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Preßgießmaschine zum Verarbeiten von Magnesium und seinen Legierungen
Preßgießmascbinen mit außerhalb des Schmelztiegels gelagerter Druckkammer zur Verarbeitung
von Aluminium sind bekannt. Bei diesen Maschinen wird das Gießmetall mit einem Handschöpflöffel
aus dem Tiegel. in die Druckkammer befördert. Bei dem Versuch, diese Arbeitsweise
,auch für Magnesium anzuwenden, zeigten sich Schwierigkeiten, die in den natürlichen
Eigenschaften des Magnesiums begründet liegen. Setzt mann nämlich geschmolzenes.
Magnesium dem ungehemmten Zutritt atmosphärischer Luft aus, so verbindet sich das
Magnesium mit dem Sauerstoff und dem Stickstoff der Luft, wodurch eine bemerkenswerte
Verschlechterung des Metalls herbeigeführt wird. Durch das Hauptpatent wird eine
Vorüchtung zum Verarbeiten von Magnesium und dessen Legierungen geschützt, bei welcher
das zu verpressende Gießmetall unter Luftab,schluß vom Schmelztiegel in die außerhalb
liegende Druckkammer befördert wird. Es. ist dort im besonderen :eine Preßgießmaschine
beschrieben, bei welcher, ausgehend von der für Aluminium üblichen Bauart, :eine
für Magnesium geeignete S:chmeizünd Fördereinrichtung verwendet wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Verbessexumg
und Vexeinfachung dieser Vorrichtung.- Gemäß der Erfindung wird auf die besondere
zwischen der Druck- und der Füllkammer :eingeschaltete Bescbickungskam-mer verzichtet
und die Druckkammer unmittelbar über dem Schmelztiegel gelagert und mit der in das
Gießmetall eintauchenden Füllkammer verbunden.
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Ein wesentliches Erfindungsmerkmal ist ferner die Anordnung eines
an sich bekannten, dem. Preßk:olben`gegenüberlnegenden Gegenkolbens, der wähnend
des Pressens den Druckkammerbod:en bildet und nach dem Preßvorgang so weit aus.
der Druckkammer herausgezogen wird, Naß der nachfolgende Preßkolben den Preßrest
am Anguß abschert und bei fortschreitender Bewegung in. der gleichen Richtung aus
der Druckkammer ausstößt.
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Es sind auch Preßgießmaschinen mit außerhalb des Schmelztlegels angeordneter
Druckkarnm:er bekannt, bei denen zwei bewegliche Druckkolben Anwendung finden, von
denen der eine während des Füllvorganges teilweise feststeht. Gegenüber diesen bekannten
Maschinen unterscheidet sich jedoch die Kolbenanordnung bei vorliegender dadurch,
daß der Gegenkolben bis zur Beendigung der Druckp:eriode seine Lage unverändert
beibehält.
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Durch den Fortfall einer zwischengeschalteten Bes chIckungseinrichtung
werden die Bau-und Betriebskosten verringert und eine Be#
schleunigung
des Arbeitsvorganges erzielt. Die Maschine gemäß der Erfindung hat außerdem den
Vorteil, daß die Druckkammer durch keinerlei Hilfsvorrichtungen, wie Schutzhülsen
u. dgl., zeitweilig gegen den Zutritt der Luft abgeschlossen «erden muß, da sie
immerwährend verschlossen bleibt. Sie wird hierbei auch während des Ausstoßens des
Preßrestes gegen das Eindringen der Außenluft in die Druckkammer gesichert, indem
der Preßkolben so lange in seiner äußersten Ausstoßstellung stehe:nbleibt, bis der
Preßrest durch einen Abstreifhehel beseitigt ist. Dann setzt sich der Gegenkolben
auf den Preßkolhen auf, worauf sich beide Kolben gemeinsam rückwärts bewegen.
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Ist der Gegenkolben wieder in die Druckkammer,eingedrungen, so eilt
der Preßkolben beschleunigt in seine Anfangsstellung. Zweckmäßig beginnt die Rückwärtsbewegung
des Preßkolbens -erst, wenn die Form für den nächsten Guß wieder geschlossen ist,
um der Außenluft den Zutritt auch von der Formseite her durch den Angußkanal zu
verwehren.
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Die Druckkammer besteht aus zwei stumpf aufeinanderstoßenden gehärteten
Büchsen, in deren Trennfugen der Angußkanal eingearbeitet ist. Zweckmäßig werden
die beiden Büchsen in :ein gemeinsames Gehäuse eingepreßt, das mit einem Kühlmantel
zur Regelung der Temperatur der Druckkammer, z. B. mit umlaufender Luft ,oder Flüssigkeit,
umgeben ist. Das flüssige Gießmetall gelangt aus der warmen Füllkammer in die verhältnismäßig
kalt gehaltene Druckkammer, wo ihm so viel Wärmeentzogen wird, daß es in breiförmigen
Zustand übergeht.
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Zur Sicherung eines ungestörten Arbeitsverlaufes wird der aus der
Druckkammer ausgetretene Preßrest zweckmäßig mittels. eines Abstreifers vom Preßkolhen
e"eggeschob,en für den Fall, daß der Preßrest am Preßkolben haftentleibt.
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Gemäß der Erfindung werden der Preßkolben, der Füllkolben und der
Gegenkolben sowie der Abstreifer von -einem gemeinsamen, in bestimmten Zeitabständen
arbeitenden Steuerungsmittel betätigt.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist die Herstellung eines Vakuums in
der Füllkammer durch die Abwärtsbe-,vegung des Füllkolbens in seine Endlage, wo
er die vorher überdeckte Einlauföffnung freigibt, so daß die Einströmgeschwindigkeit
unter dem Einfluß des Vakuums wesentlich erhöht wird.
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Kennzeichnend für den Erfindungsgegenstand ist die Beherrschung der
Betriebstemperaturen des Gießmetalls, der Druckkammer und der Form. Bei der üblichen
Arbeit mit dem Handschöpflöffel sind diese Temperaturen unter Umständen großen Schwankungen
unterworfen, weil sie vom Arbeitstempo abhängen, das der Bedlenungsmann beeinflussen
kann.
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Bei der Maschine nach der Erfindung dagegen werden die Betriebstemperaturen
durch das vollständig gleichmäßige Arbeitstempo vollkommen beherrscht und dadurch
die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Maschine entsprechend erhöht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung in schematischer Form dargestellt.
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Abb. i -zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine mit gefüllter
Meßkammer, Abb. 2 eine Seitenansicht des Antriebs des Abstreifers, Abb. 3 eine schematische
Darstellung der Kolbenstellungen vor dem Füllen der Druckkammer, Abb. 4 die Füllstellung
der Kolben, Abb.5 die Preßendstellung der Kolben. Abb. 6 :eine gleiche Darstellung
in der Ausstoßstellung, Abb. 7 die Kolbenstellung während der Rückwärtsbewegung.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Der Ofen i mit dem Schmelztiegel
2 ist in Betri,eb,s@stelluiig, das Gießmetall 3 ist geschmolzen und hat die zum
Verarbeiten richtige Temperatur. Die Form 4 ist geschlossen und steht unter dem
Druck des Kraftzylinders 5. Durch die Einlauföffnung 6 ist die Füllkammer 7 mit
Metall vollgelaufen, bis Spiegelgleichheit hergestellt ist. Die Kolben 8, 9, i o
befinden sich in der Stellung nach Äbb. 3. Der Gegenkolben 9 steht unter dem Preßdruck
des Kraftzylinders i i, der wesentlich höher ist .als jener Druck, welcher auf den
Preßkolb:en 8 wirkt und durch den Kraftzylinder 12 hervorgerufen wird. Der Füllkolben
i o bewegt sich unter dem Einfluß des Kraftzylinders 13 rasch nach .oben, so daß
das auf ihm ruhende Gießmetall in die Druckkammer 14 geschoben wird. Die Kolben
8, 9 und io befinden sich dann in der Stellung nach Abb.4. Ohne Verzögerung bewegt
sich darauf der Pr:eßkolben 8 schnell in Richtung zum Angußkanal15, durch welchen
das in der Druckkammer 14 liegende Gießmetall hindurch in die Form 4 bis zu deren
völliger Ausfüllung gepreßt wird. Daraufhin eilt der Gegenkolben 9: in seine Außenstellung
(Abt. 6). Der Preßkolben 8 setzt seine Bewegung gegen den Angußkanal 15 fort, schert
dabei zunächst den Preßrest 16 vom Anguß ab und kommt erst zum Stillstand, wenn
er die Stellung nach Abb. 6 erreicht hat. Der Preßrest 16 hat inzwischen die Druckkammer
1 ¢ verlassen und wird durch der Abstreifer 17 über den Hebel 2o, der unter der
Wirkung des Kraftzylinders
18 steht, vom Pneßkolben 8 abgestreift.
Sofort nach der Rückschwenkung des Abstreifers 17 setzt der Gegenkolben 9 auf den
Preßkolben 8 ohne Zwischenraum auf; beide Kolben wandern dann gemeinsam, den Angußkanal
15 noch überdeckend, in Richtung gegen die Füllkammer 7. Der Gegenkolben g bleibt
dann vor dem Angußkanal15 stehen.
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Bevor der Pxeßkolben 8 durch Fortsetzung seiner Rückwärtsbewegung
den Angußkanal freilegt, muß die Form ¢, nachdem das fertige Gußstück mit Änguß
aus ihr entfernt worden ist, wieder geschlossen -sein, damit keine Außenluft durch
den Anguäkanal in die Druckkammer 14 eindringen kann. Ist das geschehen, so wandert
der Preßk olben weiter rückwärts. Gleichzeitig bewegt sich der Füllkolben i o in
seine untere Endlage (Abb. 7). Die Freilegung der Einlauföffnung 6 durch den Füllkolben
io muß aber erfolgen, bevor der PreBkolben 8 die Einmündung der Füllkamm,er 7 in
die Druckkammer 14 freigibt, damit das einströmende Gießmetall durch das in der
Füllkammer herrschende Vakuum eine Cleschwindigkeitserhöhung erfährt.
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Nachdem der Preßkolb:en 8 seine äußerste Stellung nasch Abb.3 wieder
erreicht hat, beginnt ein neuer Arbeitsvorgang in der gleichen Weise.
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Die Druckkammer 14 ist doppelwandig ausgeführt, wodurch sein Hohlraum.
i 9. gebildet wird, durch welchen ein Kühlmittel kreisen kann. Dadurch wird :es
möglich, dem in die Druckkammer 8 einströmenden Gießmetall möglichst rasch so viel
Wärme zu entziehen, daß dasselbe vom flüssigen in einen breiartig-en Zustand überführt
wird.
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An Stelle der dargestellten und erläuterten senkrechten Bauart, bei
welcher die Formhaltevorrichtung über der Druckkammer liegt, kann man auch eine
Anordnung wählen, bei welcher die Form waagerecht oder in einem beliebigen Winkel
zur Druckkammerachse angeordnet ist.
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Sämtliche Kolben 8, 9 und io bzw. die zugehörigen Kraftzylinder 11,*
12 und 13 und der Kraftzylinder 18 dies Abstreifers 17 werden durch eine
gemeinsame Steuerung 21 in vorgeschriebenem Zeitmaße bedient.