WO1989001372A1 - Tandem diecasting machine - Google Patents

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WO1989001372A1
WO1989001372A1 PCT/EP1988/000268 EP8800268W WO8901372A1 WO 1989001372 A1 WO1989001372 A1 WO 1989001372A1 EP 8800268 W EP8800268 W EP 8800268W WO 8901372 A1 WO8901372 A1 WO 8901372A1
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WO
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die
unit
mold
injection
diecasting
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Application number
PCT/EP1988/000268
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German (de)
French (fr)
Inventor
Karl LAUTENSCHLÄGER
Original Assignee
Karl Lautenschläger Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Karl Lautenschläger Gmbh & Co. Kg filed Critical Karl Lautenschläger Gmbh & Co. Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/005—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure using two or more fixed moulds

Definitions

  • the invention relates to a tandem die-casting machine for processing reflowable metals with a closing unit arranged on a machine frame and receiving two horizontally spaced die-casting molds, the die-casting molds each being composed of two mold halves separated along a vertical plane, one of which mold part rigidly with connected to the clamping unit and the other half of the mold for opening and closing the die are horizontally displaceable in opposite directions, and with an injection unit in which the metal to be processed is kept in stock in the molten state and portioned by means of an injection cylinder to one with the respectively closed die connectable nozzle can be promoted.
  • Tandem machines designed in this way are known, in particular, as injection molding machines for processing plastics (DE-OS 22 38 347), but today a screw extruder with controlled dispensing nozzles is generally used instead of an injection cylinder for conveying the plastic to the injection molds (DE-OS 19 65 779).
  • the inlet channel, via which the molten material is injected into the molds, is formed approximately in the middle of the displaceable mold halves, each mold being assigned a separate spray nozzle.
  • tandem machines for metal die casting is fundamentally possible, but because of the high heat storage capacity of metals compared to plastic, such die casting machines have to be operated with relatively low numbers of shots in order to allow the material to be cooled in the hosed die casting molds, that the die-cast parts have solidified to a sufficient extent to be ejected from the mold.
  • the increase in the number of shots by forced cooling of the die-casting molds is particularly problematic when the sprue and die required to fill the molds Distribution ducts have greater lengths and a small cross-section, since there is then the risk of premature solidification of the metal, with the result of poor shape filling.
  • the invention is based on the object to provide a tandem die casting machine which has a significantly increased casting performance without this being associated with a deterioration in the quality of the workpieces produced or with an increase in rejects.
  • this object is achieved according to the invention in that the inlet channel for the die casting molds is provided in each case in the mold parting plane and the closing unit as a whole can be moved horizontally between two end positions in the longitudinal direction, in each of which the mold halves Parting plane of one of the die casting molds is aligned with the nozzle of the injection unit, and that the clamping unit and the injection unit are mutually transverse to the longitudinal direction between an end position in which the spray nozzle is pressed against the inlet channel of one of the die casting molds and a second end position in which the nozzle is pressed is spaced in the transverse direction from the die-casting molds, are slidable.
  • the arrangement of the inlet channel in the parting plane of the mold halves has the advantage that the channel can be produced with a shorter length and fewer deflections, which not only reduces the waste of material for the sprues, but also achieves faster mold filling with lower injection pressure.
  • An improved structure of the workpiece is also achieved due to the more uniform flow.
  • the shorter sprue channels with fewer deflections not only allow the mold to be filled more quickly, but the risk of the molten metal solidifying in the sprue is reduced, so that the molds are also reinforced can be forced cooled. This makes it possible to cool the casting workpieces faster and to significantly increase the performance of the die casting machine.
  • Tests on a prototype of the die casting machine according to the invention have shown that a number of shots of 10 workpieces / minute, ie a total of 20 workpieces / minute, can be achieved in the tandem machine per die casting mold, while the output of the usual production machines today is around 4 to 6 workpieces / minute .
  • Another advantage of the formation of the inlet channel in the mold half parting plane lies in the fact that the actual molds can be formed as inserts in one of the two mold halves forming the master molds, wherein the mold inserts can be exchanged without removing the master molds.
  • a quick changeover of the machine to the production of other workpieces by simply exchanging the mold inserts when the mold halves are apart or a quick replacement of worn out mold inserts is therefore possible without difficulty.
  • the injection unit is preferably rigidly connected to the machine stand, while the clamping unit as a whole is designed to be displaceable in the transverse direction relative to the injection unit. This has in comparison to the basically also possible configuration such that the
  • Injection unit is designed to be movable transversely, the advantage that the molten metal kept in stock in the injection unit remains at rest and thus the oxide skin which forms on its surface is not destroyed. This not only prevents the formation of further oxide, but also ensures that no metal oxide particles get into the die-casting mold during the spraying process. The possibility of creating workpieces with poor surface quality is thus avoided.
  • Hydraulic piston-cylinder units have proven particularly useful.
  • each die-casting mold is expediently assigned at least one double-acting piston-cylinder unit that can be pressurized, which engages on the one hand on the closing unit and on the other hand directly or indirectly on the respectively associated displaceable mold half.
  • the configuration is preferably such that the piston-cylinder units used to open and close the die casting molds each engage the articulated joint of a toggle lever mechanism, which on the one hand on the clamping unit and on the other hand on the horizontally displaceable one Half of the mold is sunk.
  • the drawing shows only schematically a closing unit 12 with a dash-dot line and an injection unit 14, while the machine frame carrying these two units is not shown for the sake of clarity.
  • a closing unit 12 On a longitudinal axis of the clamping unit 12, two die casting molds 16, 18 are arranged in axial alignment, one mold half 16a, 18a of which is fixedly arranged on opposite sides of a central mold support plate 20.
  • the second mold half 16b, 18b is in each case arranged on an toggle lever mechanism 24 which is actuated by a piston-cylinder unit 22 which can be acted upon by pressure medium and which is displaceable outer mold support plate 26 relative to the central mold support plate 20.
  • the toggle lever mechanism 24 is formed in each case by two articulated links 28, 30, the free ends of which - again articulated - are coupled to the outer mold carrier plate 2S or to an abutment plate 32 arranged rigidly on the locking unit 12.
  • the piston rod of the Koiben-cylinder unit 22 which may be formed by a hydraulic cylinder in the case shown, acts on the central joint coupling the links 28, 30 to one another, while the cylinder is held on the clamping unit 12, the arrangement being so is that when the piston rod of the piston-cylinder unit 22 is extended, the toggle lever mechanism is guided into the extended position, as is shown in the die 16 on the left in the drawing.
  • the mold half 16b is pressed against the mold half 16a, ie the die casting mold 16 is rigidly locked by the toggle mechanism 24.
  • the piston rod of the piston-cylinder unit 22 is retracted, as is shown in the drawing for the piston-cylinder unit 22 associated with the die-casting mold 18.
  • the links 28, 30 are guided into the bent position shown, whereby the outer displaceable mold carrier plate 26 is pulled away from the middle mold carrier plate 20 and the die-casting mold 18 is opened.
  • the locking unit 12 is on the (not shown)
  • Machine frame slidably mounted in two directions perpendicular to each other, on the one hand in the longitudinal direction, for which one or two - preferably again hydraulic piston-cylinder unit (s) 34 is provided.
  • the displacement and the stroke of the piston-cylinder unit 34 are chosen so that the closing unit 12 is aligned in the two end positions of the piston-cylinder unit 34 to a spray nozzle 36 protruding from the injection unit 14 that this either - as illustrated in the drawing - in the mold parting plane of the die 16 or in the mold parting plane of the die IS.
  • the displacement path of the clamping unit 12 and the stroke of the piston-cylinder unit 34 are dimensioned larger, in which case the displacement stroke of the clamping unit 12 that is actually achieved when the piston-cylinder unit is actuated can be adjusted by (not shown)
  • Stops can be limited so that the die casting machine 10 can thus be set on die casting molds with different dimensions in the longitudinal direction of the slide and different positions of their mold parting plane.
  • the closing unit 12 can be displaced by a short distance by means of one or two further piston-cylinder units 33, which is sufficient to pass the respectively closed and with their mold half parting plane to the spray nozzle 36 to press the aligned die 16 (or 18) against the spray nozzle 36, as illustrated in the drawing, or to remove the die from the spray nozzle 36 to such an extent that the closing unit 12 can be moved freely in the longitudinal direction.
  • the spray nozzle 36 can thus be moved from the position shown in the drawing, in the mold-parting plane on the die 16, to a position in which it is pressed against the then-closed die 18, also in the mold-parting plane.
  • To the die-casting molds 16, 18 in the position pressed against the spray nozzle from the molten it is therefore necessary to place the inlet channels (not shown) in the die-casting molds 16, 18 in the mold-half parting plane, which has the essential advantages of the die-casting machine according to the invention which have already been mentioned earlier. These advantages are that there is less waste material for sprues and the molds can be filled more quickly with low injection pressure because the flow paths are shorter. This also results in a more uniform flow and a correspondingly more uniform filling of the die, which leads to a better structure of the workpiece. Ultimately, this arrangement of the inlet channels is also the prerequisite for increasing the performance of the die casting machine.
  • the function of the tandem die casting machine 10 described is such that while the closed die 16 is being sprayed off, the other die 18 is opened and the workpiece previously generated in it by the preceding injection molding process and which has in the meantime cooled to solidification is ejected.
  • the closing unit 12 is moved away in the transverse direction from the spray nozzle 36 of the injection unit 14, the opened die 18 is closed again and the closing unit 12 is moved in such a way that the inlet channel of the now closed die 18 with the spray nozzle 36 of the injection unit 14 is aligned.
  • the clamping unit 12 is then moved to the spray nozzle 36 again in the transverse direction, the previously injection-molded die 16 being opened simultaneously and the workpiece produced being ejected, while the now closed die-casting mold 18 is filled with molten metal alloy under pressure from the injection unit 14.
  • the time interval between two successive injection processes of the die casting molds 16, 18 is determined by the time required for the cooling of the workpieces until solidification in the respective die casting mold, which is not depends only on the mass of the workpiece, but also on the temperature of the die-casting molds, which can be controlled via forced cooling, if necessary.

Abstract

A tandem diecasting machine (10) for processing fusible metals comprises a closing unit (12) arranged on the machine frame which accommodates horizontally spaced two diecasting moulds (16; 18). Each diecasting mould comprises two half-moulds (16a, 16b; 18a, 18b) separated in a vertical plane. One half-mould (16a, 18a) of each pair is connected to the closing unit and the other half-moulds (16b; 18b) can slide horizontally in opposite directions, which enables the diecasting moulds to be opened and closed. The machine also comprises an injection unit (14) in which the metal to be processed is stored in the molten state. The metal can be fed in metered quantities by an injection cylinder to a nozzle (36) which can be connected to the closed diecasting mould (16; 18). The inlet channel of the diecasting moulds (16; 18) is arranged on the interface between the half-moulds, and the entire closing unit (17) can be moved horizontally in the longitudinal direction between two terminal positions in which the interface of the two half-moulds in a diecasting mould (16 or 18) is aligned with the nozzle (36) of the injection unit (14). The closing unit (12) and the injection unit (14) can move relative to each other, transversally or longitudinally, between one terminal position in which the injection nozzle (36) is pressed hermetically against the inlet channel of one of the diecasting moulds (16 or 18) and a second terminal position in which the nozzle (36) is separated transversally from the diecasting moulds (16; 18).

Description

Tandem-Druckgußmaschine Tandem die casting machine
Die Erfindung betrifft eine Tandem-Druckgußmaschine zur Verarbeitung von aufschmelzbaren Metallen mit einer auf einem Maschinengestell liegend angeordneten, zwei horizontal beabstandete Druckgußformen aufnehmenden Schließeinheit, wobei die Druckgußformen aus jeweils zwei entlang einer senkrechten Ebene getrennten Formenhälften zusammengesetzt sind, von denen jeweils die eine Formhälfte starr mit der Schließeinheit verbunden und die jeweils andere Formenhälfte zum öffnen und Schließen der Druckgußform in entgegengesetzte Richtungen horizontal verschiebbar sind, und mit einer Spritzeinheit, in welcher das zu verarbeitende Metall in schmelzflüssigem Zustand auf Vorrat gehalten und mittels eines Spritzzylinders portioniert zu einer mit der jeweils geschlossenen Druckgußform verbindbaren Düse gefördert werden kann.The invention relates to a tandem die-casting machine for processing reflowable metals with a closing unit arranged on a machine frame and receiving two horizontally spaced die-casting molds, the die-casting molds each being composed of two mold halves separated along a vertical plane, one of which mold part rigidly with connected to the clamping unit and the other half of the mold for opening and closing the die are horizontally displaceable in opposite directions, and with an injection unit in which the metal to be processed is kept in stock in the molten state and portioned by means of an injection cylinder to one with the respectively closed die connectable nozzle can be promoted.
In dieser Weise ausgebildete Tandem-Maschinen sind insbesondere als Spritzgießmaschinen für die Verarbeitung von Kunststoffen bekannt (DE-OS 22 38 347), wobei für die Förderung des Kunststoffs zu den Spritzgußformen heute allerdings in der Regel anstelle eines Spritzzylinders ein Schneckenextruder mit gesteuerten Abgabedüsen Verwendung findet (DE-OS 19 65 779). Der Einlaßkanal, über welchen das schmelzflüssige Material in die Formen eingespritzt wird, ist dabei etwa mittig in den verschieblichen Formenhälften ausgebildet, wobei jeder Form jeweils eine gesonderte Spritzdüse zugeordnet ist. Die Anwendung solcher Tandem- Maschinen für den Metall-Druckguß ist grundsätzlich möglch, wobei solche Druckgußmaschinen aber wegen der im Vergleich zu Kunststoff hohen Wärmespeicherkapazität von Metallen mit relativ geringen Schußzahlen betrieben werden müssen, um die Abkühlung des Materials in den abgespritzten Druckgußformen soweit zu ermöglichen, daß die Druckgußteile in hinreichendem Maß erstarrt sind, um aus der Form ausgeworfen zu werden. Die Erhöhung der Schußzahl durch Zwangskühlung der Druckgußformen ist insbesondere dann problematisch, wenn die zur Füllung der Formen erforderliche Anguß- und Verteilerkanäle größere Längen und geringen Querschnitt haben, da dann die Gefahr von vorzeitigem Erstarren des Metalls mit der Folge einer mangelhaften Formfüilung gegeben ist.Tandem machines designed in this way are known, in particular, as injection molding machines for processing plastics (DE-OS 22 38 347), but today a screw extruder with controlled dispensing nozzles is generally used instead of an injection cylinder for conveying the plastic to the injection molds (DE-OS 19 65 779). The inlet channel, via which the molten material is injected into the molds, is formed approximately in the middle of the displaceable mold halves, each mold being assigned a separate spray nozzle. The use of such tandem machines for metal die casting is fundamentally possible, but because of the high heat storage capacity of metals compared to plastic, such die casting machines have to be operated with relatively low numbers of shots in order to allow the material to be cooled in the hosed die casting molds, that the die-cast parts have solidified to a sufficient extent to be ejected from the mold. The increase in the number of shots by forced cooling of the die-casting molds is particularly problematic when the sprue and die required to fill the molds Distribution ducts have greater lengths and a small cross-section, since there is then the risk of premature solidification of the metal, with the result of poor shape filling.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Tandem-Druckgußmaschine zu schaffen, welche eine wesentlich erhöhte Gießleistung aufweist, ohne daß diese mit einer Verschlechterung der Qualität der erzeugten Werkstücke oder mit einer Erhöhung des Ausschusses einhergeht.The invention is based on the object to provide a tandem die casting machine which has a significantly increased casting performance without this being associated with a deterioration in the quality of the workpieces produced or with an increase in rejects.
Ausgehend von einer Druckgußmaschine der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfincungsgemäß dadurch gelöst:, daß der Einlaßkanal für die Druckgußformen jeweils in der Form- halften-Trennebene vorgesehen und die Schließeinheit als Ganzes in Längsrichtung horizontal zwischen zwei Endstellungen verfahrbar ist, in welchen jeweils die Formhälften-Trennebene einer der Druckgußformen zur Düse der Spritzeinheit ausgerichtet ist, und daß die Schließeinheit und die Spritzeinheit relativ zueinander quer zur Längsrichtung zwischen einer Endstellung, in welcher die Spritzdüse abgedichtet am Einlaßkanal einer der Druckgußformen angepreßt ist, und einer zweiten Endstellung, in welcher die Düse in Querrichtung von den Druckgußformen beabstandet ist, verschiebbar ausgebildet sind. Die Anordnung des Einlaßkanals in der Trennebene der Formhälften hat den Vorteil, daß der Kanal mit kürzerer Länge und geringeren Umlenkungen hergestellt werden kann, wodurch sich nicht nur der Materialabfall für die Angüsse verringert, sondern auch ein schnelleres Füllen der Form bei geringerem Spritzdruck erzielt wird. Durch den gleichzeitig erreichten gleichmäßigeren Fließverlauf wird auch eine verbesserte Struktur des Werkstücks erzielt. Dabei ist durch die kürzeren Angußkanäle mit geringeren Umlenkungen nicht nur eine schnellere Füllung der Form möglich, sondern die Gefahr des Erstarrens des schmelzflüssigen Metalls in den Angüssen ist verringert, so daß die Formen auch in verstärktem Maße zwangsgekühlt werden können. Dadurch ist es möglich, die Gußwerkstücke schneller abzukühlen und die Leistung der Druckgußmaschine deutlich zu erhöhen. Versuche an einem Prototyp der erfindungsgemäßen Druckgußmaschine haben ergeben, daß je Druckgußform eine Schußzahl von 10 Werkstücken/Minute, d.h. insgesamt 20 Werkstücke/Minute, bei der Tandemmaschine erreicht werden, während die Leistung der üblichen heutigen Produktionsmaschinen bei etwa 4 bis 6 Werkstücken/Minute liegt. Ein weiterer Vorteil der Ausbildung des Einlaßkanals in der Formhälften-Trennebene liegt darin, daß die eigentlichen Formen als Einsätze in einer der beiden die Stammformen bildenden Formhälften ausgebildet werden können, wobei ein Austausch der Formeneinsätze ohne Ausbau der Stammformen möglich ist. Ein schnelles Umrüsten der Maschine auf die Herstellung anderer Werkstücke durch einfaches Austauschen der Formeinsätze bei auseinandergefahranen Formhälften bzw. ein schnelles Ersetzen von verschlissenen Foraeinsätzen ist daher ohne Schwierigkeiten möglich.Starting from a die casting machine of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that the inlet channel for the die casting molds is provided in each case in the mold parting plane and the closing unit as a whole can be moved horizontally between two end positions in the longitudinal direction, in each of which the mold halves Parting plane of one of the die casting molds is aligned with the nozzle of the injection unit, and that the clamping unit and the injection unit are mutually transverse to the longitudinal direction between an end position in which the spray nozzle is pressed against the inlet channel of one of the die casting molds and a second end position in which the nozzle is pressed is spaced in the transverse direction from the die-casting molds, are slidable. The arrangement of the inlet channel in the parting plane of the mold halves has the advantage that the channel can be produced with a shorter length and fewer deflections, which not only reduces the waste of material for the sprues, but also achieves faster mold filling with lower injection pressure. An improved structure of the workpiece is also achieved due to the more uniform flow. The shorter sprue channels with fewer deflections not only allow the mold to be filled more quickly, but the risk of the molten metal solidifying in the sprue is reduced, so that the molds are also reinforced can be forced cooled. This makes it possible to cool the casting workpieces faster and to significantly increase the performance of the die casting machine. Tests on a prototype of the die casting machine according to the invention have shown that a number of shots of 10 workpieces / minute, ie a total of 20 workpieces / minute, can be achieved in the tandem machine per die casting mold, while the output of the usual production machines today is around 4 to 6 workpieces / minute . Another advantage of the formation of the inlet channel in the mold half parting plane lies in the fact that the actual molds can be formed as inserts in one of the two mold halves forming the master molds, wherein the mold inserts can be exchanged without removing the master molds. A quick changeover of the machine to the production of other workpieces by simply exchanging the mold inserts when the mold halves are apart or a quick replacement of worn out mold inserts is therefore possible without difficulty.
Die Spritzeinheit ist vorzugsweise starr mit dem Maschinenständer verbunden, während die Schließeinheit als Ganzes relativ zur Spritzeinheit in Querrichtung verschiebbar ausgebildet ist. Dies hat im Vergleich zu der grundsätzlich ebenfalls möglichen Ausgestaltung derart, daß dieThe injection unit is preferably rigidly connected to the machine stand, while the clamping unit as a whole is designed to be displaceable in the transverse direction relative to the injection unit. This has in comparison to the basically also possible configuration such that the
Spritzeinheit quer verfahrbar ausgebildet wird, den Vorteil, daß das in der Spritzeinheit auf Vorrat gehaltene schmelzflüssige Metall in Ruhe bleibt und somit die sich auf seiner Oberfläche bildende Oxydhaut nicht zerstört wird. Dadurch wird nicht nur die Bildung von weiterem Oxyd verhindert, sondern es wird auch sichergestellt, daß beim Spritzvorgang keine Metalloxydpartikel in die Druckgußform gelangen. Die Möglichkeit der Entstehung von Werkstücken mit mangelhafter Oberflächenqualität wird somit vermieden.Injection unit is designed to be movable transversely, the advantage that the molten metal kept in stock in the injection unit remains at rest and thus the oxide skin which forms on its surface is not destroyed. This not only prevents the formation of further oxide, but also ensures that no metal oxide particles get into the die-casting mold during the spraying process. The possibility of creating workpieces with poor surface quality is thus avoided.
Zum Verfahren der Schließeinheit in Längsrichtung und/oder zum Verschieben der Schließeinheit und der Spritzeinheit relativ zueinander quer zur Längsrichtung werden zweckmäßig - an sich bekannte - doppelt wirkende druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen, die einerseits am Maschinengestell und andererseits an der zu verfahrenden bzw. zu verschiebenden Einheit angreifen.To move the clamping unit in the longitudinal direction and / or to move the clamping unit and the injection unit Relative to each other transversely to the longitudinal direction are expediently provided - known per se - double-acting piston-cylinder units which can be pressurized and act on the machine frame on the one hand and on the unit to be moved or displaced on the other.
Besonders bewährt haben sich hierbei hydraulische Kolben- Zylinder-Einheiten.Hydraulic piston-cylinder units have proven particularly useful.
Zum öffnen und Schließen der Druckgußformen ist zweckmäßig jeder Druckgußform jeweils wenigstens eine doppelt wirkende druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit zugeordnet, welche einerseits an der Schließeinheit und andererseits direkt oder indirekt an der jeweils zugeordneten verschiebbaren Formenhälfte angreift.To open and close the die-casting molds, each die-casting mold is expediently assigned at least one double-acting piston-cylinder unit that can be pressurized, which engages on the one hand on the closing unit and on the other hand directly or indirectly on the respectively associated displaceable mold half.
Um sicherzustellen, daß die Druckgußform auch bei hohenTo ensure that the die-casting mold even at high
Spritzdrücken in der Schließstellung nicht versehentlich geöffnet werden können, ist die Ausgestaltung vorzugsweise so getroffen, daß die zum öffnen und Schließen der Druckgußformen dienenden Kolben-Zylinder-Einheiten jeweils am ausknickbaren Gelenk eines Kniehebelmechanismus angreifen, der einerseits an der Schließeinheit und andererseits an der horizontal verschiebbaren Formenhälfte angeienkt ist.Injection presses cannot be opened accidentally in the closed position, the configuration is preferably such that the piston-cylinder units used to open and close the die casting molds each engage the articulated joint of a toggle lever mechanism, which on the one hand on the clamping unit and on the other hand on the horizontally displaceable one Half of the mold is sunk.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, welche eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tandem-Druckgußmaschine in rein schematischer Darstellung in der Draufsicht zeigt.The invention is explained in more detail in the following description in conjunction with the drawing, which shows an embodiment of the tandem die casting machine according to the invention in a purely schematic representation in plan view.
Von der in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichneten Druckgußmaschine ist in der Zeichnung nur schematisch eine strichpunktiert begrenzte Schließeinheit 12 sowie eine Spritzeinheit 14 dargestellt, während das diese beiden Einheiten tragende Maschinengestell der besseren Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist. Auf einer Längsachse der Schließeinheit 12 sind mit axialem Abstand fluchtend zwei Druckgußformen 16, 18 angeordnet, deren eine Formenhälfte 16a, 18a jeweils fest auf gegen- überliegenden Seiten einer mittleren Formen-Tragplatte 20 angeordnet ist. Die zweite Formhälfte 16b, 18b ist jeweils an einer durch eine druckmittelbeaufschlagbare Kolben- Zylinder-Einheit 22 betätigten Kniehebelmechanismus 24 relativ zur mittigen Formen-Trägerplatte 20 verschiebbaren äußeren Formen-Trägerplatte 26 angeordnet. Der Kniehebelmechanismus 24 wird jeweils von zwei gelenkig verbundenen Lenkern 28, 30 gebildet, deren freie Enden - wiederum gelenkig - mit der äußeren Formen-Trägerplatte 2S bzw. einer starr auf der Schließeinheit 12 angeordneten Widerlagerplatte 32 gekoppelt sind. Die Kolbenstange der Koiben- Zylinder-Einheit 22, welche im dargestellten Falle von einem Hydraulikzylinder gebildet werden möge, greift am mittleren, die Lenker 28, 30 miteinander koppelnden Gelenk an, während der Zylinder auf der Schließeinheit 12 gehalten ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei ausge- fahrener Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit 22 der Kniehebelmechanismus in die Strecklage geführt wird, wie dies bei der in der Zeichnung linken Druckgußform 16 dargestellt ist. In dieser Lage wird die Formenhälfte 16b an die Formenhälfte 16a angepreßt, d.h. die Druckgußform 16 ist durch den Kniehebelmechanismus 24 starr verriegelt. Zum öffnen der Druckgußformen wird die Kolbenstange der Kolben- Zylinder-Einheit 22 eingefahren, wie dies in der Zeichnung bei der der Druckgußform 18 zugeordneten Kolben-Zylinder- Einheit 22 dargestellt ist. Die Lenker 28, 30 werden dabei in die dargestellte ausgeknickte Lage geführt, wodurch die äußere verschiebbare Formen-Trägerplatte 26 von der mittleren Formen-Trägerplatte 20 weggezogen und die Druckgußform 18 geöffnet wird.Of the die casting machine, designated in its entirety by 10, the drawing shows only schematically a closing unit 12 with a dash-dot line and an injection unit 14, while the machine frame carrying these two units is not shown for the sake of clarity. On a longitudinal axis of the clamping unit 12, two die casting molds 16, 18 are arranged in axial alignment, one mold half 16a, 18a of which is fixedly arranged on opposite sides of a central mold support plate 20. The second mold half 16b, 18b is in each case arranged on an toggle lever mechanism 24 which is actuated by a piston-cylinder unit 22 which can be acted upon by pressure medium and which is displaceable outer mold support plate 26 relative to the central mold support plate 20. The toggle lever mechanism 24 is formed in each case by two articulated links 28, 30, the free ends of which - again articulated - are coupled to the outer mold carrier plate 2S or to an abutment plate 32 arranged rigidly on the locking unit 12. The piston rod of the Koiben-cylinder unit 22, which may be formed by a hydraulic cylinder in the case shown, acts on the central joint coupling the links 28, 30 to one another, while the cylinder is held on the clamping unit 12, the arrangement being so is that when the piston rod of the piston-cylinder unit 22 is extended, the toggle lever mechanism is guided into the extended position, as is shown in the die 16 on the left in the drawing. In this position, the mold half 16b is pressed against the mold half 16a, ie the die casting mold 16 is rigidly locked by the toggle mechanism 24. To open the die-casting molds, the piston rod of the piston-cylinder unit 22 is retracted, as is shown in the drawing for the piston-cylinder unit 22 associated with the die-casting mold 18. The links 28, 30 are guided into the bent position shown, whereby the outer displaceable mold carrier plate 26 is pulled away from the middle mold carrier plate 20 and the die-casting mold 18 is opened.
Die Schließeinheit 12 ist auf dem (nicht gezeigten)The locking unit 12 is on the (not shown)
Maschinengestell in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen verschiebbar gelagert, und zwar einerseits in Längsrichtung, wofür eine oder zwei - vorzugsweise wiederum hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (en) 34 vorgesehen ist. Der Verschiebungsweg und der Hub der Kolben-Zylinder-Einheit 34 sind dabei so gewählt, daß die Schließeinheit 12 in den beiden Endstellungen der Kolben- Zylinder-Einheit 34 so zu einer von der Spritzeinheit 14 vortretenden Spritzdüse 36 ausgerichtet ist, daß diese entweder - wie in der Zeichnung veranschaulicht - in der Formhälften-Trennebene der Druckgußform 16 oder in der Formhälften-Trennebene der Druckgußform IS steht. In derMachine frame slidably mounted in two directions perpendicular to each other, on the one hand in the longitudinal direction, for which one or two - preferably again hydraulic piston-cylinder unit (s) 34 is provided. The displacement and the stroke of the piston-cylinder unit 34 are chosen so that the closing unit 12 is aligned in the two end positions of the piston-cylinder unit 34 to a spray nozzle 36 protruding from the injection unit 14 that this either - as illustrated in the drawing - in the mold parting plane of the die 16 or in the mold parting plane of the die IS. In the
Praxis wird der Verschiebungsweg der Schließeinheit 12 und der Hub der Kolben-Zylinder-Einheit 34 größer bemessen, wobei dann der tatsächlich bei Betätigung der Kolben- Zylinder-Einheit erzielte Verschiebungshub der Schließeinheit 12 durch (nicht gezeigte) einstellbareIn practice, the displacement path of the clamping unit 12 and the stroke of the piston-cylinder unit 34 are dimensioned larger, in which case the displacement stroke of the clamping unit 12 that is actually achieved when the piston-cylinder unit is actuated can be adjusted by (not shown)
Anschläge begrenzbar ist, so daß die Druckgußmaschine 10 also auf Druckgußformen mit unterschiedlicher Abmessung in Schlitten-Längsrichtung und unterschiedliche Lage ihrer Formhalften-Trennebene einstellbar ist.Stops can be limited so that the die casting machine 10 can thus be set on die casting molds with different dimensions in the longitudinal direction of the slide and different positions of their mold parting plane.
Rechtwinklig zu der durch die Kolben-Zylinder-Einheit 34 gesteuerten Verschiebungsrichtung ist die Schließeinheit 12 mittels einer oder zwei weiteren Kolben-Zylinder-Einheit 33 um einen kurzen Weg verschiebbar, welcher hinreicht, um die jeweils geschlossene und mit ihrer Formhälften-Trennebene zur Spritzdüse 36 ausgerichtete Druckgußform 16 (oder 18) an die Spritzdüse 36 anzudrücken, wie dies in der Zeichnung veranschaulicht ist, oder die Druckgußform soweit von der Spritzdüse 36 zu entfernen, daß eine unbehinderte Verschiebting der Schließeinheit 12 in Längsrichtung möglich ist.At a right angle to the direction of displacement controlled by the piston-cylinder unit 34, the closing unit 12 can be displaced by a short distance by means of one or two further piston-cylinder units 33, which is sufficient to pass the respectively closed and with their mold half parting plane to the spray nozzle 36 to press the aligned die 16 (or 18) against the spray nozzle 36, as illustrated in the drawing, or to remove the die from the spray nozzle 36 to such an extent that the closing unit 12 can be moved freely in the longitudinal direction.
Die Spritzdüse 36 ist also von der in der Zeichnung dargestellten, in der Formhälften-Trennebene an der Druckgußform 16 angedrückten Stellung in eine Stellung versetzbar, in welcher sie an der dann geschlossenen Druckgußform 18 , und zwar ebenfalls in deren Formhalften-Trennebene, angedrückt ist. Um die Druckgußformen 16, 18 in der jeweils an der Spritzdüse angedrückten Lage aus dem mit schmelzflüssigem Metall gefüllten Vorratsbehälter 40 der Spritzeinheit 14 zu füllen, ist es also erforderlich, die (nicht gezeigten) Einlaßkanäle in die Druckgußformen 16, 18 in die Formhälften-Trennebene zu legen, was die bereits früher erwähnten wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Druckgußmaschine hat. Diese Vorteile liegen darin, daß weniger Materialabfall für Angüsse anfällt und die Formen bei geringem Spritzdruck schneller gefüllt werden können, weil die Fließwege kürzer sind. Dadurch wird auch ein gleichmäßigerer Fließverlauf und eine dementsprechend gleichmäßigere Füllung der Druckgußform erreicht, was zu einer besseren Struktur des Werkstücks führt. Letztlich ist diese Anordnung der Einlaßkanäle dann auch die Voraussetzung für die Steigerung der Leistung der Druckgußmaschine.The spray nozzle 36 can thus be moved from the position shown in the drawing, in the mold-parting plane on the die 16, to a position in which it is pressed against the then-closed die 18, also in the mold-parting plane. To the die-casting molds 16, 18 in the position pressed against the spray nozzle from the molten To fill the metal-filled reservoir 40 of the injection unit 14, it is therefore necessary to place the inlet channels (not shown) in the die-casting molds 16, 18 in the mold-half parting plane, which has the essential advantages of the die-casting machine according to the invention which have already been mentioned earlier. These advantages are that there is less waste material for sprues and the molds can be filled more quickly with low injection pressure because the flow paths are shorter. This also results in a more uniform flow and a correspondingly more uniform filling of the die, which leads to a better structure of the workpiece. Ultimately, this arrangement of the inlet channels is also the prerequisite for increasing the performance of the die casting machine.
Die Funktion der beschriebenen Tandem-Druckgußmaschine 10 ist so, daß während des Abspritzens der geschlossenen Druckgußform 16 die andere Druckgußform 18 geöffnet und das zuvor in dieser durch den vorausgehenden Spritzvorgang erzeugte und zwischenzeitlich bis zur Verfestigung abgekühlte Werkstück ausgeworfen wird. Nach dem Füllen der Druckgußform 16 wird die Schließeinheit 12 in Querrichtung von der Spritzdüse 36 der Spritzeinheit 14 weggefahren, die geöffnete Druckgußform 18 wieder geschlossen und die Schließeinheit 12 insgesamt so verfahren, daß der Einlaßkanal der nunmehr geschlossenen Druckgußform 18 mit der Spritzdüse 36 der Spritzeinheit 14 ausgerichtet ist. Die Schließeinheit 12 wird dann wieder in Querrichtung an die Spritzdüse 36 angefahren, wobei gleichzeitig die zuvor abgespritzte Duckgußform 16 geöffnet und das erzeugte Werkstück ausgeworfen wird, während die nunmehr geschlossene Druckgußform 18 unter Druck aus der Spritzeinheit 14 mit schmelzflüssiger Metallegierung gβfülllt wird. Der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spritzvorgangen der Druckgußformen 16, 18 wird dabei von der für die Abkühlung der Werkstücke bis zur Erstarrung in der jeweiligen Druckgußform erforderlichen Zeit bestimmt, welche nicht nur von der Masse des Werkstücks, sondern auch der - erforderlichenfalls über eine Zwangskühlung steuerbaren Temperatur der Druckgußformen abhängt. The function of the tandem die casting machine 10 described is such that while the closed die 16 is being sprayed off, the other die 18 is opened and the workpiece previously generated in it by the preceding injection molding process and which has in the meantime cooled to solidification is ejected. After the die 16 has been filled, the closing unit 12 is moved away in the transverse direction from the spray nozzle 36 of the injection unit 14, the opened die 18 is closed again and the closing unit 12 is moved in such a way that the inlet channel of the now closed die 18 with the spray nozzle 36 of the injection unit 14 is aligned. The clamping unit 12 is then moved to the spray nozzle 36 again in the transverse direction, the previously injection-molded die 16 being opened simultaneously and the workpiece produced being ejected, while the now closed die-casting mold 18 is filled with molten metal alloy under pressure from the injection unit 14. The time interval between two successive injection processes of the die casting molds 16, 18 is determined by the time required for the cooling of the workpieces until solidification in the respective die casting mold, which is not depends only on the mass of the workpiece, but also on the temperature of the die-casting molds, which can be controlled via forced cooling, if necessary.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Tandem-Druckgußmaschine zur Verarbeitung von aufschmelzbaren Metallen mit einer auf einem Maschinengestell liegend angeordneten, zwei horizontal beabstandete Druckgußformen aufnehmenden Schließeinheit, wobei die Druckgußformen aus jeweils zwei entlang einer senkrechten Ebene getrennten Formhälften zusammengesetzt sind, von denen jeweils die eine Formhälfte starr mit der Schließeinheit verbunden und die jeweils andere Formhälfte zum öffnen und Schließen der Druckgußform in entgegengesetzte Richtungen horizontal verschiebbar sind, und mit einer Spritzeinheit, in welcher das zu verarbeitende Metall in schmelzflüssigem Zustand auf Vorrat gehalten und mittels eines Spritzzylinders portioniert zu einer mit der jeweils gechlossenen Druckgußform verbindbaren Düse gefördert werden kann, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Einlaßkanal für die Druckgußformen (16; 18) jeweils in der Formhälften-Trennebene vorgesehen und die Schließeinheit (12) als Ganzes in Längsrichtung horizontal zwischen zwei Endstellungen verfahrbar ist, in welchen jeweils die Formenhälften-Trennebene einer der Druckgußformen (16 bzw. 18) zur Düse (36) der Spritzeinheit (14) ausgerichtet ist, und daß die Schließeinheit (12) und die Spritzeinheit (14) relativ zueinander quer zur Längsrichtung zwischen einer Endstellung, in welcher die Spritzdüse (36) abgedichtet am Einlaßkanal einer der Druckgußformen1. tandem die-casting machine for processing reflowable metals with a clamping unit arranged on a machine frame, accommodating two horizontally spaced die-casting molds, the die-casting molds being composed of two mold halves separated along a vertical plane, one of which molds rigidly with the clamping unit connected and the other half of the mold for opening and closing the die are horizontally displaceable in opposite directions, and with an injection unit in which the metal to be processed is kept in a molten state and portioned by means of an injection cylinder into a nozzle which can be connected to the respectively closed die can be promoted, characterized in that the inlet channel for the die-casting molds (16; 18) is provided in the mold half parting plane and the closing unit (12) as a whole in The longitudinal direction can be moved horizontally between two end positions, in each of which the mold half parting plane of one of the die casting molds (16 or 18) is aligned with the nozzle (36) of the injection unit (14), and that the clamping unit (12) and the injection unit (14) relative to each other transversely to the longitudinal direction between an end position in which the spray nozzle (36) seals on the inlet channel of one of the die casting molds
(16 bzw. 18) angepreßt ist, und einer zweiten Endstellung, in welcher die Düse (36) in Querrichtung von den Druckgußformen (16; 18) beabstandet ist, verschiebbar ausgebildet sind.(16 or 18) is pressed, and a second end position, in which the nozzle (36) is spaced transversely from the die-casting molds (16; 18), are slidable.
2. Druckgußmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzeinheit (14) starr mit dem Maschinengestell verbunden und die Schließeinheit (12) als Ganzes re lativ zur Spritzeinheit (14) in Querrichtung verschiebbar ausgebildet ist.2. Die casting machine according to claim 1, characterized in that the injection unit (14) rigidly connected to the machine frame and the clamping unit (12) as a whole is designed to be displaceable in the transverse direction relative to the injection unit (14).
3. Druckgußmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verfahren der Schließeinheit (12) in3. Die casting machine according to claim 1 or 2, characterized in that for moving the clamping unit (12) in
Längsrichtung und/oder zum Verschieben der Schließeinheit (12) und der Spritzeinheit (14) relativ zueinander quer zur Längsrichtung der Schließeinheit (12) doppelt wirkende druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten (34; 38) vorgesehen sind, die einerseits am Maschinengestell und andererseits an der zu verfahrenden bzw. zu verschiebenden Einheit angreifen.In the longitudinal direction and / or for displacing the clamping unit (12) and the injection unit (14) relative to one another transversely to the longitudinal direction of the clamping unit (12), double-acting pressurizable piston-cylinder units (34; 38) are provided, which are on the one hand on the machine frame and on the other attack the unit to be moved or moved.
4. Druckgußmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum öffnen und Schließen der4. Die casting machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that for opening and closing the
Druckgußformen (16; 18) jeder Druckgußform jeweils wenigstens eine doppelt wirkende druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (22) zugeordnet ist, welche einerseits an der Schließeinheit (12) und andererseits direkt oder indirekt an der jeweils zugeordneten verschiebbaren Formenhälfte (16b; 18b) angreift.Die-casting molds (16; 18) each die-casting mold is assigned at least one double-acting piston-cylinder unit (22) that can be pressurized, which engages on the one hand on the clamping unit (12) and on the other hand directly or indirectly on the respectively associated displaceable mold half (16b; 18b) .
5. Druckgußmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten (22) jeweils am ausknickbaren Gelenk eines Kniehebelmechanismus (24) angreifen, der einerseits an der Schließeinheit (12) und andererseits an der horizontal verschiebbaren Formenhälfte (16b; 18b) angelenkt ist. 5. Die casting machine according to claim 4, characterized in that the piston-cylinder units (22) each engage the articulated joint of a toggle lever mechanism (24) which on the one hand on the clamping unit (12) and on the other hand on the horizontally displaceable mold half (16b; 18b ) is articulated.
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