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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Preßgußgegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf das Formen von Gegenständen und betrifft Verbesserungen
des Preßgießverfahrens mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Die Erfindung kann sowohl zum Formen von Metallgegenständen durch das Spritzgießverfahren
als auch von Gegenständen aus anderem formbaren Material angewendet werden, d'as
beim Einführen in die Matrizen pulverig, fest oder halbfest sein kann.
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Beim Preßgießen von Gegenständen mit Matrizen, die eine Hohlform bilden,
wird gewöhnlich der Gegenstand im ganzen mit einem Überschuß von Metall oder anderem
Formmaterial hergestellt, wobei der Überschuß von dem fertiggeformten Gegenstand
in einem oder mehreren getrennten Arbeitsgängen entfernt werden muß. Beim Spritzgießen
z. B. wird ein Metallstück gegossen, das dien GegIlnstand und einen Metüllüberschuß
einschließt, welcher einen Trichter an der Eingießöffnung und in einzelnen Fällen
auch einen Anschnitt oder Steg umfaßt, der den Trichter mit dem Gegenstand verbindet
und der durch eine Öffnung, die die Eingießöffnung mit dem Formhohlraum verbindet,
zwischen den gegenüberliegenden Matrizenseiten gebildet wird. Dias gegossene Gußstück
muß dann zur Entfernung des Metallüberschusses weiterbearbeitet werden. Es wurde
schon vorgeschlagen, das Metallstück so auszunützen, um den darin eingeschlossenen
Gegenstand aus .der Gußlage in eine oder mehrere andere Lagen zu befördern, in denen,
etwa in der Endlage, der Gegenstand von dem restlichen Metallstück getrennt wird.
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Nach dem Preßgießverfahren gemäß derErfindung werden Gußstücke, die
einen Gegenstand umfassen,
b trennt auf einem Band od. dgl., das
sich zwischen den Matrizen befindet, geformt oder gegossen, um dann nach Öffnung
der Matrizen die Gußstücke ihrerseits aus der Form- oder Gießlege in eine andere
Lage zu befördern, in der jedes Metallstück bearbeitet wird, um den Gegenstand selbst
abzutrennen. Die restlichen Metallstücke samt den abgetrennten Gegenständen werden
dann durch das Band od. dgl. in eine andere Lage weiterbefördert, wo sie von dem
Band entfernt werden.
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Die Guß-stücke werden so geformt oder gegossen, daß sie eine Kante
des Förderbandes od. dgl. oder aber zwei gleichlaufend liegende Kanten von zwei
Bändern umgreifen, die in der gleichen Ebene liegen und längsweise zusammen mit
der gleichen Ge-;s,chwindigkeit verschoben werden, wenn die Matrizen geöffnet werden,
um jeden Metallteil seinerseits in eine andere Stellung zu bringen. Die Band--oder
Bänderkanten können Aussparungen oder Vorsprünge haben. an denen in gleichen Längsabständen
die Metallstücke hängenbleiben.
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In einer anderen Ausführungsform mit nur einem Band werden die Gußstücke
mit dem Gegenstand in einem Loch einer Reihe in vorgesehenen Abständen liegenden
Löchern oder Aussparungen geformt oder gegossen, wobei dann jedes Gußstück zeitweise
an einer Kante dieser Aussparungen angehängt wird.
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Ist jedes Gußstück um eine Stufe über die Gießstellung hinaus verschoben
worden, so wird. es dort durch Trennwerkzeuge bearbeitet, um den Gegenstand von
dem Gußstück abzutrennen.
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Das übrige Metall, ohne den Gegenstand; bleibt als Rest an dem Band
hängen und wird um eine weitere Stufe verschoben, wo dieser Rest dann entfernt wird,
indem er durch ein oder mehrere Abhebenocken oder stanzenartige Werkzeuge abgehoben
wird. Jeder in diesen Stufen so entfernte Metallrest kann durch eine Rinne in einen
Sammelbehälter fallen, um zum Schmelzkessel zurückgeführt zu werden.
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Das endlose Band oder die Bänder wird oder werden intermittierend
um einen vorbestimmten- Hub oder Vorschuibweg verschoben. Die restliche Zeit zwischen
den Vorschubhüben ist so groß, daß das Schließen der Matrizen, das Formen oder Gießen
eines Gußstückes und das Öffnen der Matrizen bis zum nächsten Vorschub erfolgen
kann.
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Das Verfahren und. die Vorrichtung wird' in den Zeichnungen veranschaulicht,
wobei drei Ausführungsformen zum Spritzgießen von Leichtmetalllegierungen erläutert
sind.
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Fig. i bis q. zeigen schematisch eine Einrichtung mit nur einem endlosen
Band, auf dessen Kante die Gufstücke mit dem geformten Gegenstand gegossen werden.
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Fig. i bds 3 sind Seitenansichten, Draufsicht und ein Schnitt auf
der Linie A-B-C-D der Fig. i, wobei die Matrizen aneinanderliegen, während Fig.
q. die gleiche Ansicht wie in Fig. 2, aber mit geöffneten Matrizen zeigt.
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Fig. 5 bis 8 zeigen schematisch eine andere Ausführungsform der Einrichtung,
bei der zwei endlose Bänder Verwendung finden, wobei Fig. 5 eine Vorderansicht der
festen Matrize und der endlosen Bänder ist und Fig. 6, 7 und 8 verschiedene Schnitte
zeigen.
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In Fig. 6 sind die Matrizen über den fördernden Teilen der endlosen
Bänder geschlossen, in Fig. 7 sind sie getrennt und die Bänder von der festen Matrize
weggerückt, um den gegossenen Gegenstand und die Eingüsse abzuscheiden, während
in Fig. 8 die bewegliche Matrize von den fördernden Teilen der Bänder weggerückt
ist, um mit 'den zurücklaufenden Teilen dieser Bänder weitere Arbeitsgänge einzuschalten.
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Fig.9 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 und zeigt eine weitere
Ausführungsform mit nur einem endlosen Band.
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In der Anordnung nach Fig. i bis q. besteht der Apparat aus einer
festen Matrize i, einer auf quer liegenden Führstangen 3 angeordneten Matrize :2
zur Hinundherbewegung gegenüber der festen Matrize i, weiter aus einem Träger q.
für das endlose Stahlband 5, von dem ein Teil zwischen den gegenüberliegenden Flächen
der Matrizen i und 2 längs. angeordnet ist. Dieser Träger q. kann ebenfalls auf
.den Stangen 3 gleiten. Das endlose Band 5 steht senkrecht auf der Kante und. läuft
über Endrollen 6. und wird mit einer einstellbaren Spannrolle 7 gespannt. Der Teil
des Bandes 5, der zwischen den Matrizen läuft, ist der fördernde Teil, während der
andere oder zurücklaufende Teil über eine oder mehrere nicht dargestellte Rollen
läuft, die vor der festen Matrize i liegen und sich mit dem Träger ,I bewegen.
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Sind die Matrizen i, 2, wie in Fig. 2 und 3, geschlossen, so liegt
der fördernde Teil des Bandes 5, das auf der Kante am Träger q. aufliegt, in einer
Längsvertiefung auf der Vorderfläche der Matrize z, und die obere Randkante ragt
in einen Zwischenraum 8 zwischen den Matrizen (Fig. 2) von gleicher Ausdehnung wie
der Formenhohlr;aum 9., der in direkter Verbindung mit dem Einguß io steht, durch
den geschmolzenes Metall aus der Düse i i eingespritzt wird. In dem dargestellten
Beispiel hat der aus Metall gegossene Gegenstand 12 die Form einer Metallkappe oder
Schale, dessen übliche Vertiefung durch einen Auswerfer if3 gebildet wird, der in
einer Hülse 14 der Matrize :2 angebracht ist und in die Hohlform 9 hineinragt.
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Ein jedes solches Gußstück umfaßt den Gegenstand 12, den Einguß 15
mit dem Ansatz 16, einer Nase 16@, die die Oberkante des Bandes 5 umgreift, das
in dem Zwischenraum 8 liegt, so daß das Gußstück zeitweise an dieses Band angehängt
ist und in eine andere Lage weitergetragen wird, wenn die Matrizen voneinander getrennt
sind und das Band weiterläuft.
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Ist jedes Gußstück durch das Band 5 über die Gießstellung weitergetragen,
dann werden die Matrizen i, 2 für den nächsten Guß geschlossen. Dieses Schließen
der Matrizen i, 2 veranlaßt die Trennwerkzeuge 17, 18 zur Bearbeitung des vorhergehen-.den
Gußstückes, um den Gegenstand 12 abzutrennen, wobei aber der Metallrest noch am
Band 5 hängenbleibt. Die gegenüberliegenden Flächen der Matrize
i,
2 in dieser Lage sind entsprechend ausgewölbt, um die Teile des Metallstückes, nämlich
den Trichter 15, die Nase 16x und den Ansatz 16 aufzunehmen, von denen der Gegenstand
12 abgetrennt «-orden ist. Die Fig. i zeigt, wie der Gegenstand 12 in eine Rinne
auf der Vorderseite der Matrize i abfällt.
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Jedesmal, wenn die Matrizen i., 2 wie in Fig. 4 geöffnet werden, ist
das Band 5 um einen fegten Ab-
stand weitergelaufen, damit das Gußstück, das.
gerade gegossen wurde, in die Stanze zum Abtrennen gebracht wird. Dieser intermittierende
Antrieb des Bandes 5 erfolgt durch eine federbelastete, an dem Gleitstück 21 angelenkte
Klinke 2o, das seinerseits in einer Längsführung 22 des Trägers ,4 gleitet und durch
den Kolben 23 eines hydraulischen Zylinders 24 hin und her bewegt wird'. Die Klinke
2o greift ihrerseits in regelmäßig auf der Länge des Bandes 5 angeordnete Löcher
25 ein, um. einen. vorgeschriebenen Förderweg zu veranlassen, wobei zwischen den
einzelnen Arbeitsgängen: der Klinke 2o das Schließen der Matrizen i und 2, das Gießen
eines frischen Metallstückes und das Auseinandergehen der Matrizen für den nächsten
Arbeitsgang erfolgt.
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Jeder Metallrest, ohne den hergestellten Gegenstand, bleibt am Band
5 hängen und wird durch dieses zwischen den Matrizen i, 2 mitgenommen, um in eine
weitere Lage zu gelangen, wo es von dem Band durch einen Abheber 26 abgenommen wird.
Der Abheber wird durch eine schräge Oberkante einer Rinne 27 gebildet, durch die
der Metallrest in einen nicht dargestellten Sammelbehälter abfällt, um dann in den
Schmelzkessel zurückgeführt zu werden. Die Kante des Bandes 5, an der die Metallteile
geformt oder gegossen werden, hat in Abständen Kerben 28, die den Zwischenräumen
8 entsprechen, an denen die Metallteile, wie in Fig. i, befestigt werden und von
denen diese Teile, ohne das Fertigteil, durch den Abheber 26 beim Durchlauf abgenommen
werden. Diese Kerben 28 sind je nach dem vorbestimmten Arbeitsweg angeordnet.
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Die Relativbewegung der Matrizen i, 2 zueinander kann durch hydraulische
Zylinder oder sonstige geeignete Hilfsmittel ausgeführt werden..
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In den Fig.5 bis 8 mit den gleichen Bezugszeichen der Fig. i bis 4
sind zwei endlose Bänder 5 übereinander angeordnet und durch die in den Trägern
29 angebrachten Rollen 6 gespannt, wobei die Träger 29 auf den Führungsstangen 3
gleiten können und auf der Vorderseite einer stationären Rückenplatte
30 vorstehen. Die Träger 29 werden durch die Kolben 31 der hydraulischen
Zylinder 32 betätigt. Die Matrize i sitzt an der Rückenplatte 30 fest, und
die bewegliche Matrize 2 wird durch irgendwelche nicht dargestellten Hilfsmittel
betätigt, um sie auf der Vorderfläche der Matrize i aufzusetzen oder sie von ihr
zu trennen. Die hinteren oder fördernden Teile beider Bänder 5 liegen zwischen den
sich gegenüberliegenden Flächen der Matrizen,i, 2. Der Einguß io ist über eine Zweigleitung
33 mit den quer liegenden Zwischenräumen 34 und' -der Hohlform 9 verbunden, wobei
-die Zwischenräume 34 etwas über die .einander gegenüberliegenden Kanten der Bänder
5 überstehen, so daß nach dem Gießen des Gegenstandes 12x dieser noch mit den. Mittelteilen
zusammenhängt, die an ihren Enden mit (in den Zwischenräumen 34 gebildeten) Stäben
35 und mit dem Einguß 15 (Fig. 7 und 8) verbunden sind. Diese Stäbe 35 umgreifen
an ihren Enden die Kanten der Bänder 5, die an den Enden der Zwischenräume 34 durchlaufen,
und können so zeitweise an diese Bänder 5 angehängt werden.
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Die beispielsweise angehängten Bänder 5 werden schrittweise und gleichzeitig
mit der gleichen Geschwindigkeit durch ein Gleitstück zi mit Stiften 36 be,#vegt,
die in die Löcher 25 der rücklaufenden Teile der entsprechenden Bänder 5 eingreifen,
wenn die Matrize 2, auf welcher das Gleitstück gleitet, völlig von der Matrize i
entfernt wird. Dasi Gleitstück 2i wird durch den Kolben 23 eines hydraulischen Zylinders
24 betätigt, der seinerseits an der. Vorderfläche der Matrize :2 sitzt.
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In der zweiten Lage des Gußstückes wird der Gegenstand 12x durch das
Trennwerkzeug 18 abgetrennt und fällt in die Rinne i9, wobei die beiden Stäbe
35 übrigbleiben, die noch mit dem Mittelteil und ebenso mit dem Einguß, 15 vereinigt
sind, aber noch an den Bändern 5 anhängen und in den für diesen Zweck zwischen den
Matrizen i und 2 vorgesehenen Aushöhlungen liegen. In der dritten Lage trennen Stanz#,verkzeuge
37 die restlichen Metallteile, die noch an den Bändern hängen, von diesen ab, so
daß sie durch die für diese Zwecke vorgesehenen Löcher in der Matrize i .gestoßen
werden und in die anschließenden Rinnen 38, 39 fallen. Sollten die Ouerstäbe an
den Kanten der Bänder 5 hängenbleiben, so werden sie dann durch die festen Nocken
26 beim @#,Teiterlauf entfernt.
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In der Ausführungsform nach Fig.9 mit einem einzelnen verhältnismäßig
breiten Band 5 ist dieses in gewählten Abständen mit Löchern 40 versehen, die mit
der Hohlform 9 ausgerichtet werden. die mit dem Einguß io über eine schmale Spalte
41 von Ringform verbunden bleibt. Die Löcher 4o sind größer als der Gegenstand 12y,
aber etwas kleiner als die Gußstücke, aus denen die Gegenstände gegossen werden,
-d. h. die Hohlform 9 hat radiale Teile 42, die über die Innenkanten der Löcher
40 vorstehen, so daß jedes Gußstück etwa mit den Ansätzen 43 gegossen wird und damit
zeitweise an den Kanten des Loches 4o an dem Band 5 hängenbleiben. Bei dieser Ausführungsform
wird der Trichter und der umgebende dünne Steg, der ihn mit dem, Gegenstand i2y
verbindet, in der zweiten Lage abgetrennt, wobei dann der Gegenstand mit seinen
Ansätzen 43 an den Kanten des. Loches 4o hängenbleibt. In der dritten Lage wird
der Gegenstand i2y von den Ansätzen 43 befreit, die aber ihrerseits an den Kanten
des Loches 40 zurückbleiben, um dann in der vierten Lage von dem Band 5 durch die
Stanzwerkzeuge 44, die während des Restes des Arbeitsganges des Bandes hin und her
gehen, entfernt zu werden.
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Bei irgendeiner der erläuterten Ausführungsformen können eine oder
mehrere Ruhelagen des Gußstückes zwischen der Gießlage und der, in
welcher
der Gegenstand von dem IVIetallrest abgetrennt wird, vorhanden sein, wobei in diesen
Zwischenlagen der Gegenstand aus diesem GUßstück durch jedes hierfür geeignete Werkzeug
bearbeitet werden kann. Die Ausführungsform nach Fi-g. 9 ist ein Beispiel hierfür,
da der Einguß und der umgebende Steg von dem Gußstück abgetrennt werden, ehe der
Gegenstand abgetrennt ist.