DE742181C

DE742181C - Device for transferring easily oxidizable metals into the pressure chamber of press casting machines

Info

Publication number: DE742181C
Application number: DEH161673D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Willibald Venus
Original assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Current assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Priority date: 1939-02-25
Filing date: 1940-02-22
Publication date: 1943-11-24

Description

Vorrichtung zum Überführen von leicht oxydierbaren Metallen in die Druckkammer von. Preßgießmaschinen Es sind bereits Preßgießmaschinen zum Herstellen von Pr eßgußstücken aus leicht oxydierbaren Metallen, insbesondere Magnesiumlegierungen, bekannt, bei welchen das Metall unter Luftabschluß aus dem Vorratstiegel mit Hilfe einer stets gleiche Mengen entnehmenden Vorrichtung entnommen und mittels Kolben durch gegen die Außenluft abgeschlossene Kanäle und Zylinder in :die Druckkammer gefördert wird. Es ist auch bereits bekannt, bei derartigen Maschinen einen Lufteintritt in. die Druckkammer von der Ausstoßseite der Kaminer und von deren Druckseite her durch einen Druckkolben oder einen mit diesem zusammenwirkenden Gegenkolben zu verhindern. Von :diesen bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß an Stelle eines Kanal- und Kolbensystems zur Förderung des Metalls aus dem Tiegel in die Druckkammer ein becherartiger Schöpfer dient, der derart beweglich angeordnet ist, daß er in der einen Endlage seiner Bahn in das Metallbad taucht und in der anderen Endlage seinen Inhalt mit Hilfe eines Anschlages in die Druckkammer entleert. Es sind zwar auch schon Vorrichtungen bekannt, bei welchen das gießfertige Metall in einem geschlossenen Tiegel unter einer Schutzdecke von neutralen Gasen oder geschmolzenen Schutzsalzen aufbewahrt und aus diesem löffelweise entnommen und der Druckkammer zugeführt wird. Dabei ist aber weder der Zutritt von Luft auf dem Wege zwischen Tiegel und Druckkammer noch gegebenenfalls der Eintritt kleiner Mengen Schutzsalze in die Metallsalze vollständig ausgeschlossen, so daß die Erzielung einwandfreier Gußstücke gefährdet wird.Device for transferring easily oxidizable metals into the Pressure chamber of. Press casting machines There are already press casting machines to manufacture of die castings made of easily oxidizable metals, especially magnesium alloys, known, in which the metal with the exclusion of air from the storage crucible with the help taken from a device that always removes the same amounts and using a piston through ducts and cylinders closed off from the outside air into: the pressure chamber is promoted. It is also already known to have an air inlet in such machines in. the pressure chamber from the discharge side of the chimneys and from their pressure side to prevent by a pressure piston or a counter-piston interacting with this. The subject matter of the invention differs from these known devices in that instead of a channel and piston system for promoting the metal A cup-like scoop is used from the crucible into the pressure chamber, which is movable in this way is arranged that it dips into the metal bath in one end position of its path and in the other end position its contents into the pressure chamber with the help of a stop emptied. There are already devices known in which the ready-to-cast Metal in a closed crucible under a blanket of neutral gases or melted protective salts stored and from this spoonfuls is removed and fed to the pressure chamber. However, there is neither access from Air on the way between the crucible and the pressure chamber and possibly also the inlet Small amounts of protective salts are completely excluded in the metal salts, so that the achievement of perfect castings is jeopardized.

Bei den an erster Stelle genannten Maschinen besteht die Gefahr, daß sich das Metall durch die Berührung mit den Wänden des Beschickungszylinders und *mit dem Beschickungskolbeninsbesondere in jenen Schichten abkühlt, welche an den Wänden anliegen. Dadurch kann sich rings um das Metall eine erkaltete Schale bilden, :die bei der nachfolgenden Verpressung des Metalls in der Preßkammer zusammengestaucht wird, so daß sich in dieser nicht mehr eine vollständig liomogene Metallmenge befindet. Bei manchen Magnesiumlegierungendarf die Temperatur nicht unter eine gewisse Grenze sinken, damit Ausschuß mit Sicherheit vermieden wird. Andererseits ist es aber mit Rücksicht auf die Wärmedehnungen und ihre Wirkungen nicht möglich, die Temperaturen der Beschickungszylinder und Beschickungskolben und der Preßkammer dauernd so hoch zu halten, daß sie nahe an der Temperatur des zu verarbeitenden Metalls liegen. -Dieser Nachteil wird vermieden durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Schöpfers, der nach jeweiliger vollständiger Entleerung in der Druckkammer wieder vollständig in das Metallbad des Schmelz- oder Warmhaltetiegels zurückgeführt wird, wobei die ganze Vorrichtung, also Tiegel, Schöpfer mit Fördervorrichtung und Preßkarnmer, durch eine geschlossene Haube nach außen geschützt ist, innerhalb welcher zweckmäßig ein Schutzgas vorgesehen ist. Die Wandungen des Schöpfers behalten bei dieser Vorrichtung stets die gleiche Temperatur wie das Metallbad. Da auch das Metall im Schöpfer auf seinem Wege vom Metallbad bis zum Einkippen in -die Preßkammer innerhalb des gegen clie Außenatmosphäre vollständig abgeschlossenen Tiegels und Förderraumes nirgends mit anderen kalten Wänden in Berührung kommt, vielmehr ausschließlich mit der entsprechend angewärmten Atmosphäre von Schutzgas innerhalb der Haube, so kann auf dem ganzen Wege vom Tiegel zur Preßkammer keine merkliche Abkühlung auftreten, um so mehr, als der Wärmeübergang vom Metall auf die gasförmige Schutzhülle viel geringer ist als der Übergang auf eine unmittelbar berührende metallische Wand.With the machines mentioned in the first place there is a risk that the metal through contact with the walls of the loading cylinder and * cools down with the loading flask, especially in those layers which are on the Against walls. This allows a cold shell to form around the metal, : which are compressed during the subsequent pressing of the metal in the pressing chamber so that there is no longer a completely liomogeneous amount of metal in it. In the case of some magnesium alloys, the temperature must not fall below a certain limit decrease so that rejects are definitely avoided. On the other hand, it is with Consideration of the thermal expansions and their effects not possible the temperatures the loading cylinder and loading piston and the compression chamber all the time so high to keep them close to the temperature of the metal being processed. -This disadvantage is avoided by using a creator according to the invention, after each complete emptying in the pressure chamber again completely is returned to the metal bath of the melting or holding crucible, the entire device, i.e. crucible, scoop with conveyor device and press chamber, is protected from the outside by a closed hood, within which it is expedient a protective gas is provided. The walls of the scoop are retained in this device always the same temperature as the metal bath. There also the metal in the Creator his way from the metal bath to tipping into the press chamber within the counter The outside atmosphere of completely closed crucible and conveying room nowhere comes into contact with other cold walls, rather exclusively with the corresponding one warmed atmosphere of inert gas inside the hood, so can be on the whole There is no noticeable cooling on the way from the crucible to the pressing chamber, all the more so, than the heat transfer from the metal to the gaseous protective cover is much lower as the transition to a metal wall in direct contact.

Auch das eingefüllte Metall kommt bei dieser Anordnung mit den Wandungen der Preßkammer nur so weit in Berührung, als unumgänglich nötig ist, so daß auch an dieser Stelle nur eine sehr geringe Abkühlung der der Wandung zunächst liegenden Teile der Metallfüllung eintreten kann.In this arrangement, the filled metal also comes with the walls the pressing chamber in contact only as far as is absolutely necessary, so that too at this point only a very slight cooling of the one lying next to the wall Parts of the metal filling can enter.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Preßgießmaschine nach der Erfindung in rein schematischer Form dargestellt.In the drawing is an embodiment of a compression molding machine according to the invention shown in purely schematic form.

Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt längs der Mittelebene der Maschine, wobei die gestrichelt dargestellten Teile aus einer uni qo@ zur Bildebene liegenden Ebene lierausgeschwenkt gedacht sind, Abb.2 die Anordnung des Schöpfers in einer gegenüber Abb. i um 9o° versetzten Ebene.Fig. I shows a vertical section along the center plane of the machine, the parts shown in dashed lines from a uni qo @ lying to the image plane Plane are intended to be swiveled out, Fig.2 the arrangement of the creator in a compared to Fig. i by 90 ° offset plane.

Es ist i -die Druckkammer, 2 die Druckdüse derselben, 3 der unbewegliche Teil der Form, d. der Druckkolben, 5 eine Stopfbüchse, 6 der Kolben des hydraulisch betätigten Druckzylinders, 7 eine Querbrücke, 8 zwei schlagstangen, von denen sich eine vor, die andere hinter der Schnittebene befindet, in welcher die Maschine dargestellt ist. Eine dieser Anschlagstangen 8 ist aus ihrer tatsächlichen Lage um 9o° herausgedreht gezeichnet. Weiter stellt 9 einen Deckel dar, io eine Haube, i i den Becher mit Anschlagnocken 16, 12 den Träger für den Becher (vgl. Abb. 2), 13 Führungsstangen für den Träger 12 (vgl. Abb. 2), 14 Bewegungsstange für den Träger 12, 15 den Arbeitstiegel, 17 dell Gegenkolben der Druckkammer i, iS Mitnehmerstangen, i9 eine ausschwenkbare Schnappvorrichtung, 2o eine Querbrücke, 21 zwei Kolben und 22 deren. hydraulische Zylinder. 23 die Zuführungsrohre zu diesen, welche gleichzeitig als feststehende Kolben wirken (für die Teile -21 bis 23 gilt die zu den Anschlagstangen 8 gegebene Erklärung). Es bezeichnen weiter 24 einen Kolben und 25 der hydraulischen Zylinder desselben, 26 den beweglichen Teil der Gießform,' 27 den Schließkolben, 28 den Schließzylinder, 29 den Warnihalteofen und 3o einen hydraulischen Zylinder.It is i -the pressure chamber, 2 the pressure nozzle of the same, 3 the immovable one Part of the shape, d. the pressure piston, 5 a stuffing box, 6 the piston of the hydraulic actuated pressure cylinder, 7 a cross bridge, 8 two beater rods, one of which one in front of, the other behind the cutting plane in which the machine is shown is. One of these stop rods 8 is rotated out of its actual position by 90 ° drawn. 9 shows a lid, io a hood, i i the cup with it Stop cams 16, 12 the carrier for the cup (see Fig. 2), 13 guide rods for the carrier 12 (see Fig. 2), 14 moving rod for the carrier 12, 15 the working pan, 17 dell opposing piston of the pressure chamber i, iS driving rods, i9 a swiveling one Snap device, 2o a cross bridge, 21 two pistons and 22 their. hydraulic Cylinder. 23 the supply pipes to these, which at the same time as fixed Pistons act (for parts -21 to 23, the information given for stop rods 8 applies Explanation). It also denotes 24 a piston and 25 the hydraulic cylinder the same, 26 the movable part of the mold, 27 the locking piston, 28 the locking cylinder, 29 the warning oven and 3o a hydraulic cylinder.

Die Wirkungsweise dieser Maschine ist folgende: Das Metall (Mg-Legierung) wird in cle:: Arbeitstiegel 1s durch eine seitliche, nicht gezeichnete, verschließbare Öffnung unter dei, bekannten Vorsichtsmaßnahmen eingeführt (Stauben mit Schwefelblüte), nachdem es vorher in einem geeigneten Schmelzofen unter einer Schutzdecke erschmolzen und nach den gebräuchlichen 'Methoden mit Reinigungssalz gewaschen wurde. Der Warm'.ialteofeil 29 wird durch eine geeignete Heizung (am beste» elektrisch oder Gas) mittels automatischer Temperaturregelung auf der für das Gußstück jeweilig geeigneten Temperatur gehalten. Durch Einleiten von Wasser unter Druck i» den Schließzylinder 28 wird die Gußform äeschlossen. Gleichzeitig wird durch die Rohre 23 Wasser. unter Druck in die Zylinder 22 geleitet und dadurch die Querbrücke 20 mit dem an ihr befestigten Gegenkolben 17 angehoben, so daßdieser die Mündung der Druckdüse 2 verschließt.The mode of operation of this machine is as follows: The metal (Mg alloy) is introduced into cle :: Working crucible 1s through a side, not shown, closable opening under the known precautionary measures (dusting with sulfur bloom), after it has previously been placed in a suitable melting furnace melted a protective blanket and washed with cleaning salt according to the usual 'methods. The Warm'.ialteofeil 29 is kept at the appropriate temperature for the casting by means of a suitable heater (preferably electric or gas) by means of automatic temperature control. By introducing water under pressure into the lock cylinder 28, the casting mold is closed. At the same time, water is drawn through the pipes 23. passed under pressure into the cylinder 22 and thereby raised the cross bridge 20 with the opposing piston 17 attached to it, so that the latter closes the mouth of the pressure nozzle 2.

Nun wird durch Betätigen der Stange 14 der im Metallbad getaucht gehaltene Becher i i, der also mit Metall gefüllt ist, nach oben bewegt, bis sein. Anschlagnocken 16 an den Rand der Druckkammer i stößt, wodurch der Becher bei seiner fortgesetzten Bewegung schließlich gekippt wird und seinen Inhalt in die Druclekammer gießt. Die Auf- und Abwärtsbewegung der Stange 14 wind zweckmäßig durch den hydraulischen Zylinder 30 besorgt.Now, by actuating the rod 14, the one kept immersed in the metal bath Cup i i, which is filled with metal, is moved upwards until its. Stop cam 16 pushes against the edge of the pressure chamber i, causing the cup in its continued Movement is finally tilted and its contents poured into the pressure chamber. the Up and down movement of the rod 14 is conveniently carried out by the hydraulic cylinder 30 worried.

Unmittelbar nach Auffüllung der Druckkammer erfolgt der Gießvorgang. Der Kolben 6 bewegt sich gemeinsam mit der Querbrücke 7 und den verstellbaren Anschlagstangen 8 nach abwärts. Unmittelbar vor Auftreffendes Druckkolbens 4 auf die in die Druckkammer i eingefüllte Metallmenge treffen die Anschlagstangen 8 auf die Kolben-- i und bewegen diese gemeinsam mit den Zylindern 22, der Brücke 2o, derSchnappvorrichtung i9 und dem Kolben 17 so weit nach unten, bis die Brücke 2o festes Widerlager auf dem Kopf des Kolbens 24 findet. Der Gegenkolben 17 hat dabei die Mündung der Druckdüse 2 freigegeben, so daß das Metall in die Gußform hineingepreßt werden kann. Die Schnappvorrichtung i9 ist .dabei hinter die Anschläge der Mitnehmerstangen 18 eingeschnappt.The casting process takes place immediately after the pressure chamber has been filled. The piston 6 moves together with the transverse bridge 7 and the adjustable stop rods 8 downwards. Immediately before the pressure piston 4 hits the amount of metal filled into the pressure chamber i, the stop rods 8 hit the pistons - i and move them together with the cylinders 22, the bridge 2o, the snap device i9 and the piston 17 down until the bridge 2o fixed abutment on the head of the piston 24 finds. The opposing piston 17 has released the mouth of the pressure nozzle 2 so that the metal can be pressed into the mold. The snap device i9 is snapped into place behind the stops of the driver rods 18.

Nach Beendigung des Preßvorganges wird das Druckwasser aus dem Zylinder 25 abgelassen, so daß sich der Kolben 24 unter dem Einfluß eines Rückzugdruckes mitsamt der durch die Schnappvorrichtung i9 und die Mitnehmerstangen 18 gekuppelten Brücke 2o sowie Gegenkolben 17 nach abwärts in seine untere Endlage bewegt. Der Druckkolben folgt so weit nach, als es ihm ,der Hub des Kolbens 6 gestattet, wobei der Gießrest aus der Druckkammer i herausgedrückt wird. Dieser liegt nun frei zwischen dem Druckkolben 4 und dem Gegenkolben 17 und kann in geeigneter Weise, z. B. mittels Zange, von dort entfernt werden. Die Länge des Druckkolbens 4 ist dabei so groß gewählt, daß seine Oberkante die Mündung der Druckdüse nicht freigibt.After completion of the pressing process, the pressurized water is drained from the cylinder 25, so that the piston 24 moves under the influence of a retraction pressure together with the bridge 2o and the opposing piston 17 coupled by the snap device i9 and the drive rods 18 downwards to its lower end position. The pressure piston follows as far as the stroke of the piston 6 allows it, with the casting residue being pushed out of the pressure chamber i. This is now free between the pressure piston 4 and the opposing piston 1 7 and can in a suitable manner, for. B. by means of pliers, can be removed from there. The length of the pressure piston 4 is chosen so large that its upper edge does not reveal the mouth of the pressure nozzle.

Nachdem dies geschehen ist, wird der Kolben 24 und die Brücke 2o wieder gehoben, nachdem vorher die Schnappvorrichtung i9 ausgeklinkt wurde, bis der Gegenkolben 17 auf den: Drucld#:olben 4 auftritt, worauf diese beiden Kolben ihren oberen Endlagen zustreben. Es ist klar, daß auf diese Weise die Druckkammer sich immer bloß .mit Gas aus dem Arbeitstiegel und aus der diesem finit der Preßguß'maschine verbindenden Haube anfüllen kann. Hier ist jedoch chemisch unwirksames Schutzgas eingefüllt.After this is done, the piston 24 and the bridge 2o will be restored lifted after the snap device i9 has been disengaged until the opposing piston 17 on the: Pressure #: piston 4 occurs, whereupon these two pistons reach their upper end positions strive towards. It is clear that in this way the pressure chamber is always only Gas from the working crucible and from that finite the Preßguß'maschine connecting Can fill the hood. Here, however, chemically inactive protective gas is filled.

Die geschilderte Aufeinanderfolge der einzelnen Arbeitsschritte schließt es daher aus, daß durch die Druckkammer Gas nach auß--n entweicht. Die Gießform wird geöffnet und das Gußstüok ausgeworfen.The described sequence of the individual work steps closes It is therefore essential that gas escapes to the outside through the pressure chamber. The mold is opened and the casting is ejected.

Der vom Kolben 24 erzeugte Druck muß den von oben her durch .den Kolben 6 ausgeübten Gießdruck übersteigen, damit während des Gießvorganges ein sicherer Verschluß der Druckkammer durch den Gegenkolben 17 gewährleistet ist.The pressure generated by the piston 24 must pass from above through the piston 6 exceed the casting pressure exerted, so that a safer one during the casting process Closure of the pressure chamber by the opposing piston 17 is ensured.

Vorteilhaft wird zwecks Ersparnis von Druckwasser ein hydraulischer Druckverstärker verwendet, der .den Druck im Zylinder 25 über den Druck .des hydraulischen Antriebsaggregats erhöht, wobei die Erreichung einer vorsätzlich bestimmten Höhe -dieses Druckes im Zylinder 25, der einen sicheren Abschluß gewährleistet, gleichzeitig die Auslösung der Bewegung des Druckkolbens 4 bewerkstelligt.A hydraulic one is advantageous in order to save pressurized water Pressure booster used, the .the pressure in the cylinder 25 over the pressure .the hydraulic Drive unit increased, the achievement of a deliberately determined level This pressure in the cylinder 25, which ensures a secure closure, at the same time the triggering of the movement of the plunger 4 is accomplished.

Statt der dargestellten Ausführungsförm kann die Übertragung des Metalls aus dem Arbeitstiegel in die Druckkammer-auch durch andere Mittel erfolgen, wenn diese nur sämtlich in der geschlossenen Haube zwischen Tiegel und Druckkammer .untergebracht sind .und wenn weiter diese Übertragungsmittel nicht eine solche zusätzliche Heizung erfordern, welche die Temperatur der kalten Druckkammer erhöhen. Die richtige Aufeinanderfolge der einzelnen Arbeitsschritte wird durch Steuerapparate der üblichen Bauart bewerkstelligt.Instead of the embodiment shown, the transfer of the metal from the working crucible into the pressure chamber - also by other means, if all of these are housed in the closed hood between the crucible and pressure chamber are .and if further these transmission means are not such an additional heating require which increase the temperature of the cold pressure chamber. The right sequence the individual work steps are carried out by control apparatus of the usual type.

Es können auf der gezeichneten Preßgußmaschine auch Metalle verarbeitet werden, welche einen Abschluß gegen die Atmosphäre nicht erfordern; in diesem Falle wird die Haube io einfach abgenommen, und das Einbringen des Metalls in .die Druckkammer kann in der bisherigen Weise mittels Löffels erfolgen.Metals can also be processed on the die-casting machine shown which do not require a seal against the atmosphere; in this case the hood is simply removed and the metal is introduced into the pressure chamber can be done in the previous way using a spoon.

Zur Regelung der Einfüllmenge werden Becher i i verschiedener Größe eingesetzt. Zur Beobachtung des Füllvorganges ist in die Haube io an passender Stelle ein Fenster, z. B. Glimmer, eingesetzt. Die Stopfbüchse 5 verhindert einerseits den zutritt von Druckflüssigkeit zum Metall, andererseits das Entweichen von Schutzgas.To regulate the filling quantity, cups i i of different sizes are used used. To observe the filling process is in the hood io at a suitable place a window, e.g. B. mica used. The stuffing box 5 prevents on the one hand the access of hydraulic fluid to the metal, on the other hand the escape of protective gas.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for transferring from easily oxidizable Metals, especially magnesium alloys, from the storage jar into the cold one Pressure chamber of compression molding machines with exclusion of air into the for the respective casting required quantities, characterized in that a creator (i i) is arranged movably in such a way that it is in one end hub of its path the metal bath is immersed and in the other end position its contents with the help of a stop (i6) emptied into the pressure chamber (i). z. Device according to claim i, characterized in that that the beginning of the return movement of the creator after emptying into. the Press chamber is used to initiate the pressing movement of the press casting machine. To the The delimitation of the subject of avoidance from the state of the art is in the granting procedure the following publication has been considered: Swiss Patent No. 197 354-