CH95696A - Pressgiessverfahren und Maschine zur Ausführung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

      Pressgiessverfahren    und Maschine zur Ausführung dieses Verfahrens.    Die Erfindung bezieht sich auf ein     Press-          giessverfahren    zur Herstellung beliebiger Ge  genstände, unter Benutzung eines evakuierten  Raumes     ^ur    Aufnahme der Giessform und eine  zur     Auslahrung    dieses Verfahrens geeignete       A1=aschine.     



  Bei den bekannten     Vakuum-Pressgiessver-          fahren    und     -Pressgiessmaschinen,wie    beispiels  weise bei den bekannten     Veedermaschinen,     war es bisher stets erforderlich, vor der       Metallaustrittsöffnung,    die in den evakuierten  Raum für die Form mündet, ein Ventil an  zuordnen, das durch die Steuerung der     A7a-          schine    während des Giessvorganges     geöffnet     und nach dessen Beendigung geschlossen wird.

         Wenn    auch derartige     Pressgiessmaschinen    im  allgemeinen bei kleineren     Gussstücken        zufrie-          denstellend    arbeiten, so besitzen sie doch den  Nachteil, dass etwaige Verunreinigungen im       DZetall    leicht am Ventilkegel sich ansetzen,  wodurch Störungen im Giessbetriebe hervor  gerufen werden. Bei Herstellung grösserer       Gussstücke    mit derartigen     Vakuum-Giessma-          schinen    wirkt die durch das Ventil hervor  gerufeneDurchgangsverengungsehr ungünstig.

      Auch hat sich die Verwendung von Ven  tilen in der     Metallaustrittsöffnung    als sehr  nachteilig erwiesen, wenn Legierungen mit  höherem     Schmelzpunkt    (Zink, Aluminium,  Messinglegierungen) vergossen werden sollen,  da     durch    diese Legierungen das Ventil an  gegriffen wird.  



  Den Gegenstand der Erfindung bildet nun  eine derartige Ausbildung des     Vakuum-Press-          giessverfahrens,    sowie der entsprechenden       Vakuum-Pressgiessmaschine,    dass die     Anbrin-          gung    von Ventilen in der     Metallaustrittsöff-          nung    und die hierdurch bedingten     Nachteile     vermieden sind, ohne dass hierdurch die be  kannten Vorteile des     Vakuum-Pressgiessver-          fahrens    verloren gehen.  



  Die Erfindung ist sowohl bei     Pressgiess-          maschinen,    bei denen das Metall durch einen .  Kolben in die Form gepresst wird, als auch bei       Pressgiessmaschinen    mit gasförmigen Druck  mitteln anwendbar.  



  Gemäss dem Verfahren wird während der  Zeit, während welcher die Form nicht an  der in den evakuierten Raum für die Form  mündenden     Austrittsöffnung    anliegt, das Me-           tall    in der     Austrittsöffnung    unter einem Druck  gehalten, der den Druck in dem evakuierten  Raum nicht übersteigt. Hierdurch wird, ohne  dass ein Absperrorgan in der Metallaustritts  öffnung angeordnet ist, erreicht, dass ein Aus  tritt von Metall aus der     Metallaustrittsöffnung     ausserhalb der Giesszeit nicht stattfindet.  



  Auf der Zeichnung sind einige beispiels  weise Ausführungsformen der zur Durchfüh  rung des Verfahrens bestimmten     Pressgiess-          maschine    dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine     Kolben-Pressgiessmäschiiie     im Schnitt, während       Fig.    2 teilweise eine für gasförmige Druck  mittel eingerichtete Ausführungsform dieser  Maschine zeigt;       Fig.    3 stellt den Schnitt einer andern  Ausführungsform einer     Kolben-Pressgiessma-          schine    dar, während       Fig.    4 eine Maschine für ein gasförmiges  Druckmittel darstellt;  Die     Fig.    5, 6 und 7 zeigen eine Einzelheit  der Maschine nach     Fig.    3 in drei Stellungen.

    Die in der     Fig.1    dargestellte Ausführungs  form einer automatischen     Vakuuin-Pressgiess-          maschine    besitzt einen     evakuierbaren    Raum 1,  in dem sich die zwei gegeneinander beweg  liche Teile 2 und     2a    besitzende Form hin  und herbewegt, die     während    des Giessvor  ganges gegen die     Metallaustrittsöffnung    3  gedrückt wird.

   Der Metallbehälter 4 ist bei  dem gezeichneten Ausführungsbeispiel so tief  unter der     Metallaustrittsöffnung    3 im Gestell  5 der     1?ressgiessmaschine    angeordnet, dass das  Gewicht der Metallsäule zwischen dem Metall  spiegel in dem Metallbehälter 4     Lind    der       Austrittsöffnung    3 dem Atmosphärendruck  entspricht. Hierdurch ist erreicht,     da.ss    das  Metall in der     Austrittsöffnung    3 mit Aus  nahme der Zeit des Kolbenniederganges unter  keinerlei Druck steht, so dass während der  Zeit des Nichtanliegens der Form 2 an die  Austrittsöffnung 3 ein Austritt von Metall  aus der     Öffnung    3 nicht stattfindet.

   Zur  Verbindung zwischen der     Metallaustrittsöff-          nung    3 und dem Metallbehälter 4 dient ein  Steigrohr 6, das, um das Metall flüssig zu  erhalten, erhitzt wird, was beispielsweise durch    einen elektrischen Heizdraht geschehen kann,  der um das Rohr 6 herumgewickelt ist. Die  Arbeitsweise der dargestellten     Pressgiessma-          schine    ist kurz folgende: Nachdem das Giess  metall in den Behälter 4 eingefüllt und ge  schmolzen ist, sowie die Form 2,     2a    im Raum 1  untergebracht und dieser evakuiert ist, wird  die Maschine in Gang gesetzt.

   Dabei wird  mit Hilfe von Kurvenscheiben     "5''    und 5  und  von diesen betätigten Gestängen zunächst die  Form 2,     211    an die Austrittsöffnung für das  Giessmetall gepresst und hierauf im Kolben  21 durch ein von der Kurvenscheibe     511    be  tätigtes Gestänge gesenkt und dadurch Metall  durch die Austrittsöffnung 3 in die Form 2,  2a gepresst. Nachdem der Kolben 21 wieder  gehoben ist, wird nunmehr die Form 2,     2a,     von der Austrittsöffnung 3 abgezogen; dabei       öffnet    sie sich, indem die Teile 2 und     211     auseinandergehen, wodurch das gegossene  Stück in den     Sammelbehälter    22 fällt.

   Hierauf  wiederholt sich das Spiel von neuem, indem  die Form 2,     211    wieder geschlossen und gegen  die Austrittsöffnung gepresst wird. Die fertig  gegossenen     Stücke    können von Zeit zu Zeit  oder     Stück.    für Stück durch Drehung der  Trommel 22 von Hand oder auf mechanischem  Wege aus dieser entleert werden.  



  Bei der in     Fig.    2 dargestellten Ausfüh  rungsform der     Pressgiessmaschine,    die, statt  mit einem Kolben, mit einem gasförmigen  Druckmittel arbeitet, ist oberhalb des Metall  behälters     4a,    der tiefer liegt als die nicht  sichtbare Austrittsöffnung und mit dieser  durch das Steigrohr 6 verbunden ist, eine  Haube 7 angeordnet. Dieser Haube 7 wird  das gasförmige Druckmittel durch eine Leitung  8 zugeführt und nach Beendigung des Giess  vorganges in eine Leitung 9 abgelassen, die  mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

    Zur Steuerung der Zufuhr und des Austritts  des gasförmigen Druckmittels dienen zwei  Ventile 10 und 11, die ihren Antrieb von  der Antriebswelle der Maschine aus durch  Gestänge derart erhalten, dass das Druckgas  einlassventil 10     geöffnet    wird; wenn die in  der Zeichnung nicht dargestellte Form an  die     Metallaustrittsüffnung    gedrückt wird, wor-      auf nach Beendigung des Giessvorganges das       Auslassventil    11 geöffnet wird, so dass durch  Entweichen eines Teils des Druckmittels in  die Atmosphäre der Druck in der Haube auf  Atmosphärendruck sinkt, dem, wie beim ersten  Ausführungsbeispiel, die im Steigrohr befind  liche Metallsäule das Gleichgewicht hält.

    Hierauf erfolgt das Zurückziehen der Form  von der     hIetallaustrittsöffnung.    Während der  Zeit, während der die Form nicht an -der       Metallaustrittsöffnung    anliegt, übersteigt der  Druck auf das     Metall    in der genannten     Off-          nung    nicht den Druck in dem     evakuierten     Raum für die Form. Infolge der     Tieferlegung     des Metallbehälters ist es nicht nötig, den  Druck unter der Haube 7 bis auf das Vakuum  im Raume für die Form zu erniedrigen.  



  Die in der     Fig.    3 dargestellte Ausführungs  form einer     Kolben-Pressgiessmaschine    besitzt  wiederum einen zu evakuierenden Raum 1,  innerhalb dessen die Form 2,     211    hin- und       herbewegbar    ist. Der Raum 1 steht durch  eine Rohrleitung 12 über einen     Dreiweghahn     13 in Verbindung mit dem Saugrohr 14 einer  für die Evakuierung des Raumes 1 bestimmten,  in der Zeichnung nicht sichtbaren Luftpumpe.

    Der Behälter     4b    für das flüssige Metall hat  bei diesem Ausführungsbeispiel eine solche  Höhenlage, dass die     Metallaustrittsöffnung    3  und der Spiegel des Metalls in dem Behälter       411    etwa in gleicher Höhe liegen. Oberhalb  des Metallbehälters     411    ist ein geschlossener,  verhältnismässig kleiner Raum 15 vorgesehen,  in den die Stange des Kolbens 16 durch eine       Stopfbüchsenpackung    17 eintritt. Der Raum  15 steht durch ein Rohr 18 ebenfalls mit  dein Gehäuse des     Dreiwegbahns    13 in Ver  bindung.

   Nimmt nun das     Kücken    des Drei  weghahnes 13 die in     Fig.    5 gezeichnete Stel  lung ein, so stehen die beiden Rohrleitungen  12 und 18 und somit auch die beiden Räume  1 und 15 miteinander und mit dem     Saugrohr     14 der Luftpumpe in Verbindung; und der  Druck in den beiden Räumen 15 und 1 ist  der gleiche, so dass ein Austritt von Metall  aus der     Metallaustrittsöffnung    3 ohne Betäti  gung des Kolbens 16 nicht erfolgen kann.  Wird der     Dreiweghahn    in die Stellung nach         Fig.    6 gedreht, so     ist'nunmehr    die Verbindung  zwischen den beiden Räumen 1 und 15 und  die Verbindung des Raumes 15 mit dem  Saugrohr 14 aufgehoben.

   Es kann nunmehr  bei abgestelltem Antrieb der Maschine unter  Aufrechterhaltung des Vakuums in dem Raum  1 ein     Verschlussstopfen    19 des Raumes 15  geöffnet werden und irgend welche Handgriffe  an dem     Presskolben    vorgenommen oder neues  Metall in den Behälter 4b gelegt werden.

    Damit während der Zeit der     Offnung    des       Verschlussstopfens    19, während der der Raum  15 unter Atmosphärendruck steht, ein Aus  tritt von Metall aus der     Metallaustrittsöffnung     verhindert wird, ist die Maschine in einem  Zeitpunkt abzustellen, in welchem die Form  2,     211    an die     Metallaustrittsöffnung    3     ange-          presst    ist.  



  Nachdem der Stopfen 19 wieder geschlossen  ist, wird zwecks Evakuierung des Raumes 15  der     Dreiweghahn    13 in die Stellung nach       Fig.    7 gedreht, bei der Rohr 18 und Saug  rohr 14 verbunden sind. Nachdem bei dieser  Stellung des     Dreiweghahnes    der Raum 15 in  genügendem Masse     evakuiert    ist, wird der       Dreiweghahn    13 wieder in die Normalstellung  nach     Fig.    5 gedreht, und die Maschine. kann  wieder in Tätigkeit gesetzt werden. Durch  die beschriebene Einrichtung wird also er  reicht, dass der Druck in dem Raum 15 den  Druck in dem Raum 1 nie übersteigt; solange  die Form 2 von der     Austrittsöffnung    3 ent  fernt ist.  



  Von der     Ausführungsform    nach     Fig.    3  unterscheidet sich die in     Fig.    4 dargestellte  Ausführungsform dadurch, dass bei ihr kein       Presskolben    vorhanden ist, sondern ein gas  förmiges Druckmittel zur Erzeugung - des  Giessdruckes benutzt wird. Zur Zu- und  Abführung des gasförmigen Druckmittels in  den Raum 15 dienen wieder zwei Ventile,  und zwar das     Einlassventil        1011    und das Aus  lassventil     11a,    die ihren Antrieb durch zwei  Gestänge 20, 20" von der Antriebswelle der  Maschine her erhalten.

   Von diesen Ventilen       10'1    und     11"'    führen zwei Rohrleitungen     8a     und     9I    zu der Druck-     bezw.    Ansaugseite eines       Kompressors    für das gasförmige Druckmittel.

        Die Steuerung der beiden Ventile 101 und       1l'1    erfolgt in einem derartigen Takte, dass  das Ventil 101 plötzlich geöffnet wird, nach  dem die Form 2, 21 an die     Metallaustritts-          öffnung    3     herangedrückt    worden ist, während  das Ventil     1P1    sofort nach Beendigung des  Giessvorganges     geöffnet    wird, bevor die Form       @,    21 aus ihrer Giessstellung wieder     entfernt     wird und so lange     geöffnet    bleibt, bis der       Unterdruck    in dem Raum 15 der gleiche wie  in dem Raum 1 ist, worauf darin das Zu  rückziehen der Form 2,

   21 von der     Metall-          austrittsöffnung    3 erfolgt, ohne dass nunmehr  ein Austritt von Metall in den Vakuumraum  1 eintreten kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: I. Pressgiessverfahren, bei welchem unter Benützung eines evakuierten Raumes zur Aufnahme der Giessform das Giessmetall durch Druck aus einem Behälter einer in den evakuierten Raum einmündenden .Austrittsöffnung zugeführt wird, an die während des Giessvorganges die Form angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall während der Zeit, während der die Form an die Austrittsöffnung nicht anliegt, in dieser Öffnung unter einem Druck gehalten wird, der den Druck in dem evakuierten Raum für die Form nicht überschreitet,

   so dass ohne Verwen dung eines Absperrorganes während dieser Zeit ein Austritt von .Metall aus der genannten Öffnung nicht stattfinden kann. II. Maschine zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch welche bei in Gang befindlicher Maschine die Giess form und ein zur Beförderung des Metalls aus der Austrittsöffnung in diese Form dienendes, auf das im Metallbehälter be findliche Metall zu wirken bestimmtes Druckmittel im Verhältnis zueinander zwangsläufig derart gesteuert werden, dass das Druckmittel das Metall erst darin aus der genannten Öffnung in die Giessform drückt, wenn die letztere an die Öffnung ange drückt ist,

   und dass die Giessform in dieser Stellung bleibt, bis der Metalldruck in der Austrittsöffnung wieder dem Druck im evakuierten Raum gleich geworden ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlassorgan, das die Zuleitung eines gasförmigen, den Aus tritt des Metalls aus der Metallaustritts- öffnung bewirkenden Druckmittels in den Metallbehälter beherrscht, nach dem An drücken der Form an die genannte Öffnung, plötzlich geöffnet und nach Beendigung des Giessvorganges geschlossen wird,

   worauf zunächst das Druckmittel aus dem Metall behälter abgesaugt und sodann die Form von der Öffnung zurückgezogen wird, sobald der Metalldruck in letzterer wieder so weit vermindert ist, dass er den Druck im evakuierten Raum für die Form nicht mehr überschreitet.

   2. Pressgiessmaschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall behälter mit der Austrittsöffnung durch ein Steigrohr verbunden und um so viel tiefer als erstere angeordnet ist, da[,) bei von der Austrittsöffnung entfernter Form der auf der -Oberfläche des Metalls im Behälter lastende Druck gerade ausreicht, um im Steigrohr einer bis an die genannte Öffnung heranreichenden Metallsäule das Gleichgewicht zu halten.

   3. Pressgiessmaschine nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Metallbehälter durch eine Haube verschlossen ist, in welche je eine durch ein zwangsläufig gesteuertes Ventil beherrschte Zu- und Ableitung für ein gasförmiges Druckmittel einmündet, wobei das Ventil der Druckmittelzuleitung ge öffnet wird, wenn die Form an die Meta11- austrittsüffnung angedrückt ist, während nach Beendigung des Giessvorganges das Ventil der Druckmittelableitung geöffnet wird, um das Druckmittel entweichen zu lassen.

   4. Pressgiessmaschine nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall- Behälter bezüglich des Raumes für die Form eine solche Höhenlage bat, dass die Metallaustrittsöffnung und der Spiegel des Metalls in dem Behälter..

   etwa in gleicher Höhe liegen, und dass über dem Metall behälter sich ein geschlossener Raum be findet, der mit dem Raum für die Form durch ein an die Saugleitung einer Luft pumpe angeschlossenes Rohr in Verbindung steht, in welches ein Mehrweghahn einge baut ist, der, je nacb seiner Stellung, beide Räume oder einen derselben mit der ge nannten Saugleitung verbindet, das Ganze derart, dass bei in Gang befindlicher Ma schine und solange die Form nicht an die Metallaustrittsöffnung anliegt, das Vakuum in beiden Räumen das gleiche ist, und dass bei stillstehender Maschine und bei an die Austrittsöffnung angedrückter Form, unter Aufrechterhaltung des Vakuums in dem Raum für die Form,

   das Vakuum in dem Raum für den Metallbehälter, zwecks Vor nahme von Manipulationen in letzterem Raum unterbrochen werden kann. Pressgiessmaschine nach Patentanspruch II, bei welcher der Metallbehälter bezüglich des Raumes für die Form eine solche Höhenlage hat, dass die Metallaustritts öffnung und der Spiegel des Metalls in dem Behälter etwa in gleicher Höhe liegen und bei welcher über dem Metallbehälter sich ein geschlossener Raum befindet, da durch gekennzeichnet, dass in diesen Raum ein Zuführungs- und ein Absaugrohr für ein gasförmiges Druckmittel einmünden, welche Rohre durch zwangsläufig gesteuerte Ventile beherrscht werden, das Ganze derart,

   dass bei an die Metallaustritts öffnung angedrückter Form das das Zu führungsrohr beherrschende Ventil plötz lich geöffnet, und dass nach beendetem CD'riessvorgang das das Absaugrohr beherr schende Ventil geöffnet wird und, bei in der Giessstellung verbleibender Form, so lange geöffnet bleibt, bis der Unterdruck im Raum über dem Metallbehälter der gleiche wie im Raum für die Form ist