Spritzgiessmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritz- giessmasehine mit in den Behälter für die Schmelze eintauchender, zusammen mit. einem Spritzkanal und einer Spritzdüse um eine Achse schwenkbarer Druckkammer.
Das Neue l#eniäss < ler l@rfindunä besteht. darin, class die \Druekkamniei# eine flexible Wand besitzt, wel- ehe aus einem dem Angriff von geschmolzenem Aluminium widerstehenden Werkstoff besteht und die mit einem ausserhalb des Behälters für die Schmelze angeordneten Druckkolben ver bunden ist, mittels welchem sie zur Erzetiäung des Spritz(iruekes deformiert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beigefügten sehenia-tischen ZeichnunIen an zwei _Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 ist eine teilweise perspektivische Darstellung einer Spritzgiessmaschine und v er- ansehaulieht seliematisrh den Aufbau und (las Zusammenwirken der einzelnen Teile, wobei gewisse Teile ab-ebroehen und andere im Schnitt dargestellt sind.
Fig. ? ist ein senkrechter Schnitt durch das Spritzgefäss der in Fig. 1 wiedergegebenen Spritzgiessinaschine und\ zeigt seine Unterbrin- gung in einem Behälter mit flüssigem Aln- miniuni.
Fig. 3 zeigt in einer der Fig.2 ähnlichen Darstellun- eine zweite Ausführuno-sforin eines Teils der Spi-itzgiessniaseliine.
Das Spritz--efäss 7.0 besitzt einen untern rohrförmigen Gefässteil 1.1, der auf der Seite ein schräg aufwärts gerielitetes Aaslassrohr 12 hat, an dessen oberem Auslassende die Spritz düse 13 angebracht ist (vgl. Fig. 2). Über das obere Ende des Gefässteils 11. ist. ein tassen- förmiger Kopf 14 gestülpt, dessen den Gefäss teil 1.1. übergreifender Teil 1.5 vertikal ge schlitzt.
ist, Lind mittels eines Bolzens mit Seliraubenmutter 7 6 auf dem obern Teil des Gefässteils 11 festgeklemmt ist. Im untern Be reich des Kopfes 1.1 ist an diesem ein Paar seit wärts vorstehende Arme 1.7 angebracht, mit denen das Spritzgefäss 10 auf Lagerbolzen<B>1.8</B> (Fig.1) schwenkbar gelagert ist. Die Sehwenk- barkeit des Spritzgefässes dient zur Erl.eielite- rnn'@der Bewegung der Spritzdüse 13 auf die Giessform zu, zwecks Einspritzung von Giess material in den Hohlraum der Giessform.
Zwi schen den Armen 17 besitzt der Kopf 14 eine Nase 19, die von einer Sehraube 20 durch setzt ist, deren unteres flansebartiges Ende 21 in einen gabelförmigen Teil '2 ani obern Ende des Gefässteils 11 eingreift. Die Schraube 20 dient zur Einstellung der gegenseitigen Einsteektiefe der Gefässteile 11 und 14, bevor diese Einstellage durch Anziehen des Klemm- bolzens 16 endgültig festgelegt wird.
Der Kopf 14 bildet einen Hohlzylinder, in welchem ein Kolben 23 verschiebbar ist, dessen Kolben boden 21 in der -Mitte eine Erhöhung aufweist, von welcher aus sieh eine Stange '5 durch den Zylinderboden 26 Illndureh nach aussen er streckt. Uni die Erhöhung des Kolbenbodens bleibt eine ringförmige Kammer '27, in welche ein Druckluftanschlussstutzen mündet.
Auf der Aussenseite des Zylinderbodens 26 ist das eine Ende einer auf der Stange '5 an geordneten Schraubenfeder 29 abgestützt, deren Spannung durch Muttern 30 einstellbar ist. In einem vom Kolbenboden 24 nach unten vorstehenden, gabelförmigen Lagerteil 31 ist eine Verbindungslasche 32 schwenkbar gela gert, an welche eine weitere Verbindungs lasche 33 angelenkt ist, welche über eine dritte Lasche 34 mit dem obern gabelförmigen Ende 35 des Kopfes 36 einer Kolbenstange 37 ver bunden ist.
Ein Abstands- oder Kuppelglied 38 verbin det das untere Ende der Kolbenstange 37 mit der obern Stirnplatte 39 einer faltenbalgarti- gen Druelkkanimer 40, deren Faltenbalg aus einer Anzahl ringförmiger Scheiben 41. be steht, die koaxial zueinander angeordnet und in abwechselnder Reihenfolge mit ihren innern und äussern Rändern zusammengeschweisst sind. Dabei ist die oberste Ringscheibe an die Stirnplatte 39 und die unterste Ringscheibe an einen sich konisch nach unten verjüngen- den.Stopfen 42 angeschweisst.
Der Stopfen 42 sitzt mit Passsitz in der konischen Bohrung eines am untern Ende des Spritzgefässteils 11 vorgesehenen Gefässbodens 43.
Die Stirnplatte 39 besitzt in ihrer Mitte einen stangenförmigen Fortsatz 44, der sich frei nach unten durch den Faltenbalg der Di-iteli#kanimer 40 hindurch erstreckt und mit seinem untern abgerundeten Ende 45 mit einer im Stopfen 42 vorhandenen Bohrung 46 zusammenwirkt. Der Stopfen 42 hat. an seinem untern Ende eine Einlassöffnung 47, die mit der Bohrung 46 in Verbindung steht. Ein aus einer Kugel bestehendes R.ückschlagventil 48 dient. dazu, die Verbindung zwischen dem Ein lass 47 und der Bohrung 46 zu steuern.
Im Stopfen 42 ist. ferner eine querverlau fende Bohrung 49 vorhanden, die die senk rechte Bohrung 46 kreuzt und in eine ring- förmige, am Umfang des Stopfens 42 ange brachte -\Tut 50 ausmündet, die ihrerseits mit der Bohrung 51 des Auslassrohres 12 des Spritzgefässes in Verbindung steht. In die Querbohrung 49 münden überdies zwei senk recht verlaufende Kanäle 52, die mit der Druckkammer 40 in Verbindung- stehen.
Die Stirnplatte 39 besitzt eine Luftauslassöffnung 53, die vom Di-uekrauin 40 nach aussen führt, wobei dieser A.uslass von einer Ventilkugel 54, die am untern Ende einer Stan;-e 55 sitzt., ge steuert wird.
Auf dem obern Ende der Stante 55 liegt ein an einem die Kolbenstange 37 durchquerenden Stift :56 drehbar gelagerter Halter auf, in welchen eine Stellschraube 5 7 eingeschraubt. ist, mit der der Hub der Ven- tilku-el 54 be-renzt werden kann.
In das in einem teilweise gezei-ten Sehmelz- tie-el 58 befindliche flüssige Giessmetall ist das untere Ende des ',,pritzgefässteils 11 ein getaucht. Zum Beheizen des Tiegels 58 dient eine in der Zeichnung- nietet bezeigte V orrieh- tunb, mittels weleher\das Metall auf der zuni Einspritzen in den Hohlraum der Giessform geeigneten Temperatur gehalten werden kann.
Der Spiegel des im Tiegel befindlichen Gie1- nietalleswird oberhalb der Stirnplatte 39 und vorzugsweise unterhalb des untern Endes der Kolbenstange 37 behalten.
Zum Schutz geben Angriffe, wie sie flüs siges Aluminium oder Aluminiumlegierungen hervorrufen können, werden die im flüssigen Metall arbeitenden Teile der Druckkammer und die damit verbundenen Teile, wie bei spielsweise die Stirnplatte 39, die Faltenbalg- ringe 41, die Stange 44 und der Stopfen 42 aus einen. widerstandsfähigen Material her gestellt. Es hat sieh gezeigt, dass Tungsten hierfür am geeignetsten ist.
Gleichwohl wird die Verwendung von Tungsten auf solche Teile beschränkt, die unter dem Metallspiegel bleiben, um keine Oxydationen unter dein Ein fluss der Luft entstehen zu lassen. Die Zwi schenteile, wie das Kuppelglied 38 und die Stange 55, werden vorzub-sweise ans kei-anii- sehem Werkstoff hergestellt, der in der Lage ist, den auftretenden hohen Temperaturen zu widerstehen.
Fig. 1 zeigt eine Noeken-,velle 60, die einen Nocken 61 trägt, der einen in einem Lager 63 gelagerten Schwenkarm 62 bewegt, mit -%vel- chem ain andern Ende des Lagers ein weite rer Arm 64 verbunden ist, der durch den Schwenkarm 62 g-edrelit wird. Der Arm 64 tränt einen verstellbaren Stift 6:
5. der an einem der Arme 17 ansteht, so da13 das Spritz- gefiiss ilitolge der Schwenkung des Annes 6\? eine Scliwenlzbewe,;
,uer- um die Achse 18 aus führt, durch die die Spritzdüse 13 an die Giessform herangeführt oder wieder von ihr wegbewegt wird. Auf der Welle 60 befindet sieb ein zweiter -Nocken 66, der ein Luftventil 67 entgegen denn Druck einer Feder 69 be- tüti-t, ein clen Durchtritt von Driiekluft von einer nicht @ggezeigten,
an den Einsass 70 an- ;eselilosseileii Zufuhrquelle in das Rohr 68 und den Ansehlussstutzen 28 zu steuern. Der axial verschiebbare Ventilkörper 67 hat eine hei<B>67'</B> an @,edentete axiale -Nut, damit, wenn bei der -Veiterbewe@@un@,
des Nockens sieh der Ventilkörper aus seiner in Fig.l gezeigten @tellunfür maximale Ventilöffnun- infolge der \V eiterdreliun g des -Nockens 66 wieder nach links bewegt und den Luftdurebtritt vom I@@inlal3 70 zum Rohr 68 absperrt, das Rohr 68 über diese mit 67' und den Aussass 77. ent lüftet wird.
Fi,#-. 3 ceig;t eine _lusführungsvariante dei- I)ruckkammer. Bei dieser Ausführungsform ist mit 12' eile Teil eines Spritzgefäss-Auslass- rohres bezeichnet, das ähnlich ausgebildet ist wie das Aiislassrohr 12.
Das entere Ende des rohrförmigen Spritzgefässes ist durch einen Stopfen 4 _' abgeschlossen, der eine kurze seiikreebte Mittelbohrung 73 besitzt, die mit einer waagreeliten Bohrung 74 in Verbindung steht, wobei letztere in eine ringförmige Nut 75 ausmündet, die auf dem. Umfange des Stop fens 42' angebracht ist. Die -Nut 7.5 steht durch die Bohrung 51' des Ausla.ssrohres 12' mit der nicht gezeigten Spritzdüse in Verbindung.
Der Stopfen 42' hat ferner senkrechte Durchlass- kanäle 76, die die waagrechte Bohrung 74 mit. einer Druekkammer# 77 im obern Ende des Stopfens verbinden.
Die Di-tickkammer 77 ist nach oben durch eine biegsame Membran oder Scheibe 78 begrenzt., welche fest an einem finit einem Flanseli versehenen Stössel 79 an- rebraelit ist, der unterhalb der Membran ein abgerundetes kolbenförmiges Ende 80 hat, mit dem er in der Bohrung 73 geführt ist.
Zum Betätigen der -Membran 78 dient, wie im er- steh Ausführangsbeispiel, eine Kolbenstange 37', die über ein aus keramischem Werkstoff bestehendes KLlppelstüek 38' mit dem Stössel 79 verbunden ist.. Auch hier bestehen die Teile 42', 78 und 79 aus Tungsten oder einem ähn lichen Werkstoff und das Kuppelstück 38' aus keramischem '\Verkstoff.
In Fig. 3 ist mit 58' ein Teil des Tiegels 58 bezeichnet, der die Lage des Spritzgefäss- auslassrohres gegenüber dem Tiegel ähnlich wie in Fig. ? erkennen lässt. Das Spritzgefäss ist, ähnlich wie dasjenige nach Fig. 2, seitlich mit. einer Öffnung 81' versehen, welche den freien Zufluss des flüssigen Metalles in das Spritzgefäss ermöglicht und die im Innern des Spritzgefässes untergebrachten Teile gut zu gänglich macht.
Das in Fig. \' gezeigte Ent lüftungsventil 53, 54 ist hier nicht, notwendig, da die 3Iembran 78 bei ihrem Hub durch die Kolbenstange 37' genügend gehoben wird, um. flüssiges Metall in die Druckkammer 77 und die verschiedenen Bohrungen und Kanäle und in die Auslassbohrung 51' einfliessen. zu lassen. Beins Abwärtsbewegen oder Abwärtsdrücken der Membran in mit gestrichelten Linien an gedeutete Stellung (Fig. 3) wird das flüssige Metall unter Druck in die Giessform einge spritzt.
Bei der Bauart nach Fig. 2 wird die Druckkammer 40 vollständig mit flüssigem lIetall gefüllt., indem der Druck der Stange 55 auf die Kugel 54 vorübergehend aufgeho ben wird, um. allfällig eingeschlossene Luft ins Freie entweichen zu lassen. Die Kugel 54 wird alsdann mit genügendem Druck angepresst, um die Bohrung 53 dicht abzuschliessen.
Wenn nun infolge Betätigung des Ventils 67 mittels des -Nockens 66 Dreckluft in die Kaminen 27 eintritt, so wird der Kolben 23 nach abwärts bewegt und drückt. über die Kolbenstange 37 und die Stirnplatte 39 die Druckkammer 40 zusammen. Die Abwärtsbewegung schliesst das Ventil 47, 48 und presst dann das flüssige Metall unter Druck durch die Spritzdüse 13 in den Hohlrauen. der Giessform. Bei jedem Arbeitshab der (-iessmaschine wird eine Charge flüssigen Metalles in den Hohlraum der Griessform eingespritzt, um einen Abgul zu ergeben.
Es versteht sich von selbst, dass die Düse 13 auf die Oberseite der Giessform in die Giessbereitschaftsstellung bewegt wird und nach erfolgtem Giessvorgang wieder aus dieser Stellung zurückbewegt wird. Trotzdem die ziirüel@gelegten Wege nur klein sind, ver mindert das jeweilige Wegführen der Düse von der Giessform zwischen den einzelnen Spritzvorgängen die übertragung von Wärme von der Düse auf die Spritzform auf ein Minimum.
Bei der Bauart nach Fig. 3 ist ein vor heriges Entlüften der Druckkammer nicht notwendig. Im übrigen ist der Vorgang im wesentlichen der gleiche wie oben beschrieben.
Bei beiden Aasführungsformen wird der Einspritzdruck tatsächlich auf das flüssige Metall selbst übertragen, das heisst, ohne dass auf der den Druck aufnehmenden Oberfläche des Metalle, ein Luftkissen vorhanden sein kann. Die Dritekluft, die zur Betätigung der Spritzgiessmasehine benutzt wird, wirkt auf einen in einem getrennten Zylinder angeord neten Kolben ein, der rasch entlüftet werden kann, so dass keine Saugwirkung auf das flüs sige Giessmetall ausgeübt werden kann.
Bei Gier Formung von Aluminiumgusstei- l.en. wobei hier der Hinweis auf Aluminium so,volil gewöhnliches Aluminium als auch AIii- miniumlegieringen umfasst, sind Schwierig keiten dadurch aufgetreten, dass sieh bei ge- geneinanderbewegliehen Teilen an diesen Tei len Aluminium-Eisen-Oxyde bildeten. Solche 0.x1.-ele rufen eine Art Schmirgelwirkung her vor,
-was wiederum zu einer sehr raschen Ab- nutzung der beweglichen Teile führt oder die Teile zum Pressen bringt oder Blockierungen der ihnen übertragenen Funktionen auslöst.
111 diese unliebsamen Begleiterscheinun gen zu vermeiden, wird ein Metall verwendet, das, wie zum Beispiel Tungsten, wenn es un ter der Oberfläche des flüssigen Aluminiums liegt, die genannten Erscheinungen nicht auf weist oder das, anders ausgedrückt, nicht an gegriffen wird. Von diesem Standpunkt. aus betrachtet, kennzeichnet der Ausdruclz aus Metall, das dem Angriff von geschmolzenem Aluminium widersteht in beschreibender Form Werkstoffe der in Bet.raeht gezogenen Art.
Bei der vorliegenden Bauart ist. es nicht wesentlich, dass die Teile unbedingt Passsitz haben, sondern es werden verhältnismässig be wegliche Teile verwendet, und es ist wün schenswert, dass die Teile gegenseitig in stän diger und freier Arbeit und Beweglichkeit ge halten werden.