Pressgiessmaschine. Die Erfindung betrifft eine Pressgiess- maschine für Metalle, insbesondere leicht oxydierbare Metalle, bei der die Presskammer teilweise in der einen Formhälfte ausgespart ist. Es sind Maschinen dieser Art bekannt, bei denen sieh an die in der einen Form hälfte ausgesparte Presskammer eine nach aussen etwa waagrecht verlaufende, den beweglichen Presskolben enthaltende Zufüh rungsrinne anschliesst.
Bei diesen Maschinen lässt sich somit das Oxydieren des flüssigen Metalles vor seinem Eintritt in die Pressforin nicht verhindern.
Gemäss der Erfindung ist eine Maschine der erwähnten Art in der Weise ausgebildet, dass sich an den in der einen Formhälfte aus gesparten Presskammerteil ein äusserer Teil der Presskammer anschliesst, der gegen Aussen luft allseitig geschlossen und an einen, das flüssige Metall enthaltenden Füllbehälter, ebenfalls gegen die Aussenluft abgedichtet, angeschlossen ist. Auf der Zeichnung ist eine Reihe von Ausführungsbeispielen von Maschinen nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Me tallbehälter 1 und die Presseinriehtung mit Form. Aus dem Metallbehälter 1 fliesst das Pressgut der Presskammer 2 zu, während die beiden Formenhälften, die bewegliche ä und die feststehende 4, geschlossen sind und sich der Kolben 5 in seiner rückwärtigen End- stellung befindet. Ein Teil der Presskammer ist, wie auch bei allen andern Beispielen, in der einen Formhälfte ausgespart.
Der Kol ben ist in der Länge so bemessen, dass er in seiner rückwärtigen Endstellung den Metall zulauf aus dem Schmelzbehälter 1 in die Presskammer 2 freigibt. Unmittelbar nach teilweiser oder vollständiger Anfüllung der Presskammer 2 mit Metall erfolgt der Press- vorgang, wobei der Presskolben 5 zunächst den Metallzulauf absperrt und dann das Me tall durch die Angusskanäle in die Formen- hohlräume verdrängt.
Die Presskammer kann eine Schrägstellung erhalten, sowohl gegen den Presskolben wie auch gegen die Form zu. Wird nach erfolgtem Pressvorgang die Form geöffnet, dann macht der Presskolben zunächst die Öffnungsbewegung mit und wirft den Metallrest mit dem Pressring aus der feststehenden Formenhälfte 4 aus, worauf die Form wieder geschlossen wird. bevor der Rückzug vom Presskolben 5 erfolgt.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine gleichartige Maschine, bei der die Presskam- mer 2 durch den @letallbehälter 1 hindurch geht.
Fig. 3 zeigt im Längsschnitt, Fig. 4 im Querschnitt eine Maschine gleicher Art mit einem Absperrorgan, durch das der Metall zulauf zur Presskammer eingeleitet und unter brochen werden kann. Als Absperrorgan dient ein Ventil 6 mit Ventilstange. Die Presskammer ist mit 2, die beiden Formen hälften mit 3 und 4, der Presskolben mit 5 bezeichnet. Die Absperrvorrichtung ermög licht die Regulierung der aus dem Metall behälter in die Presskammer zulaufenden Pressstoffmenge.
Fig. 5 zeigt eine 'Maschine mit einem Metallbehälter 1, der in axialer Richtung auf der Presskammer 2 verschiebbar ist. In der gezeichneten Stellung deckt sich der Auslauf 7 des Schmelzbehälters 1 mit der Einlauf öffnung 8 der Presskammer 2. Zur L'nter- brecliung des Metallzuflusses wird der Schmelzbehälter verschoben.
Fig. 6 zeigt im Querschnitt eine gleich wirkende Maschine, bei der aber das gegen seitige Versetzen der Aus- und Einlauföff- nungen 7 und 8 durch Schwenken des Schmelzbehälters 1 erreicht wird.
Fig. 7 zeigt in Draufsicht, wie durch Verdrehen des Schmelzbebälters 1 die Aus- und Einlauföffnungen 7 und 8 gegeneinander versetzt werden können.
Fig. 8 zeigt die Möglichkeit, bei Verwen- dung einer waagrecht oder schräg angeord neten Presskammer den Metallbehälter unter der Presskammer anzuordnen, ohne dass hier durch lange Verbindungsleitungen oder der- gleichen erforderlich werden. Die Beschik- kung der Presskammer kann durch Hub- oder Tauchkolbeneinrichtungen in bekannter Aus führung oder durch Gasdruck, der auf den Metallspiegel wirkt, erfolgen. Der Hub kolben 9 beispielsweise sperrt bei seiner Auf wärtsbewegung den Zulauf 10 aus dem Schmelzkessel ab.
Bei seiner Weiterbewe gung füllt. er die Presskammer 2 mit Metall an, das dann durch den Presskolben 5 in die Hohlräume der Form verdrängt wird.
Fig. 9 zeigt die gleiche Einrichtung, bei der der Schmelzbehälter 1 mit einem Steig rohr 11 und einem Anschluss für die Gas zuleitung 12 versehen ist. Durch Einwir kung des Gasdruckes auf den Metallspiegel steigt das Metall im Kanal 11 hoch, füllt die Presskammer 2 an und wird durch den Presskolben 5 in die Hohlräume der Form 3, 4 verdrängt.
Fig. 10 zeigt die Anwendung einer elek- lrischen Messvorrichtung, die auf den ge wünschten Metallstand in der Presskammer 2 einstellbar ist. Bei Erreichung der einge stellten Metallmenge in der Presskammer 2 erfolgt eine Berührung des Metalles mit den Kontakten 13.
Das bewirkt durch eine ent sprechende Anlage das Anzeigen des Me tallstandes, durch einen weiteren Kontakt wird der Metallzulauf unterbrochen, und im Anschluss hieran werden die weiteren Ma schinenbewegungen durch Betätigung elektro hydraulischer Steuereinrichtungen oder durch magnetgesteuerte Ventile oder dergleichen eingeleitet. Die Kontakte können auch in den Presskolben selbst oder diesem gegenüber in die bewegliche Formenhälfte oder an eine sonst geeignete Stelle verlegt sein. In der Zeichnung ist die Stromquelle mit 15, die Anzeige- und Signalvorrichtung mit 14 be zeichnet.
Fig. 11 zeigt eine Anordnung, bei der im Gegensatz zu Fig. 5 nicht der Metallbehälter gegen die Presskammer verschoben wird, son dern der Schmelzbehälter feststeht und die Presskammer beweglich ist, und zwar zeigt die Abbildung eine Maschine mit axial ver schiebbarer Presskammer 2. Zu ihrer An- füllung mit Metall wird die Kammer 2 ver- sehoben, bis sich ihre Einlauföffnung 8 mit der Auslauföffnung 7 des Metallbehälters 1 deckt.
Zur Unterbrechung des Metallzulaufes erfolgt die Verschiebung in entgegengesetzter Richtung.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel, bei dem durch Drehung der Presskammer 2 die Ein- und Auslauföffnungen 7 und 8 gegeneinander verstellt werden können.
Fig. 13 zeigt, wie das Metall im Metall behälter 1 vor dem Zutritt von Luft geschützt wird. Beim Auffüllen dieses Behälters ist das bei den bekannten Füllbehältern übliche Ab nehmen des Behälterdeckels vermieden. Der Schmelzbehälter 19 ist durch eine Rohr leitung 16 mit dem Füllbehälter 1 unter Zwischenschaltung eines Absperrorganes 18 verbunden. Die Rohrleitung 16 wird, etwa durch eine elektrische Heizung 17, warm ge halten. Der Füllbehälter 1 kann ununter brochen mit der Presskammer arbeiten, wobei für die Einhaltung einer gleichbleibenden Temperatur des zur Verpressung gelangenden Werkstoffes gesorgt ist.
Von Zeit zu Zeit wird aus dem Schmelzbehälter 19 dem Füll behälter 1 geschmolzenes Metall zugeführt, und zwar unter Luftabschluss, wobei natür lich in bekannter Weise die Metallspiegel mit desoxydierenden Gasen geschützt werden können, sofern dies, je nach Eigenschaft der Metalle, erforderlich erscheint. Damit keine Temperaturschwankungen im Behälter 1 auf treten, kann die Heizung 17 gegebenenfalls mit dem Temperaturregler des Schmelzbehäl ters 19 in Wirkungsverbindung gebracht werden. Selbstverständlich kann die Lage des Schmelzbehälters 19 zum Füllbehälter auch eine andere sein, als beispielsweise darge stellt ist.
Es ist zweckmässig, eine bestimmte Steue rungsfolge der Maschinenbewegungen vorzu sehen, und zwar derart, dass die Beschickung der Presskammer mit Metall erst eingeleitet wird, nachdem die Form geschlossen worden und der Kolbenrückzug beendigt ist. Für den Formenschliessdruck müssen nämlich hohe Kräfte zur Verfügung stehen, die aber nicht für die Schliessbewegung benötigt werden, sondern erst nach Beendigung derselben, um die beiden Formenhälften entgegen dem Pressdruck geschlossen zu halten.
Die wäh rend der Schliessbewegung verbleibende über schüssige Kraft kann bei der oben ange gebenen Steuerungsordnung zum Zurück ziehen des Presskolbens Verwendung finden; ausserdem wird bei dieser Anordnung er reicht, dass bei einer Ausbildung der Vorrich tung, z. B. nach Fig. 1, die Metallanfüllung der Presskammer erst erfolgen kann, wenn die Form tatsächlich geschlossen und der Presskolben 5 den Metallzulauf in die Press- kammer aus dem Metallbehälter 1 freigegeben hat.
Des weiteren entsteht durch den Rück zug vom Presskolben 5 nach erfolgtem For- menschluss in der Presskammer 2 ein Unter druck, der in an sich bekannter Weise das rasche Auffüllen der Presskammer 2 mit Me tall begünstigt.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform der Pressgiessmaschine mit einem im Füllbehälter 1 angeordneten Zwischenbehälter 20, dessen Auslauf durch ein Ventil oder dergleichen gegen die Presskammer absperrbar ist. Ge mäss der Darstellung dient der entsprechend ausgebildete Kolben 5 selbst als Absperr schieber. Eine zweite Absperrvorrichtung steuert den Zulauf 22 zum Zwischenbehälter 20 vom Metallbehälter 1 aus. Diese Absper rung kann konstruktiv verschieden ausgebil det sein. Gemäss der Figur ist ein Kolben 21 mit Längskanal 23 vorgesehen, der durch Verdrehen um seine Achse je nach Stellung des Längskanals 23 den Metallauslauf aus dem Behälter 1 durch die Öffnung 22 frei gibt oder abschliesst.
Durch entsprechende Bemessung des Kolbens 21 oder durch ent sprechende Höhenverstellung desselben kann das Fassungsvermögen des Zwischenbehälters 20 eingestellt werden, entsprechend der Me tallmenge, die zur Formenfüllung erforder lich ist. Der Zwischenbehälter 20 braucht natürlich nicht in den Metallbehälter 1 ein gebaut zu sein, sondern kann auch nach aussen verlegt werden.
Fig. 15 zeigt eine Pressgiessmaschine ähn- licher Art mit nach dem Presskolben 5 zu schräg abfallender Presskammer 2 und einem Abschlusskörper 24, der in der beweglichen Formenhälfte 3 geführt ist. Durch seine ver änderbare Einstellung und Länge kann durch ihn das Fassungsvermögen der Presskammer geregelt -erden. Die Zeichnung zeigt eine mit Metall angefüllte Presskammer z.
Bei Einsetzen des Pressdruckes durch den Press- kolben 5 wird der Abschlusskörper 24 in die bewegliche Formenhälfte hineingeschoben und gibt den Angusskanal 25 zum Formen hohlraum frei, in den dann das Metall durch den Presskolben 5 verdrängt wird. Nach er folgter _Metallverpressung macht das Ab schlussstück 24 die Öffnungsbewegung der Formenhälfte 3 mit.
Das Abschlussstück 24 in der beweglichen Formenhälfte 3 kann mit der Auswerfereinrichtung in Verbindung ge bracht werden, um den Metallrest gleich mässig mit dem Pressling von der beweglichen Formenhälfte abzustossen. Wird die Form geschlossen, so wird durch Federkraft oder durch Luft- oder hydraulischen Druck oder auch mechanisch während der Forrnenbewe- gung das Absehlussstück 24 in seine An fangsstellung gebracht.
Fig. 16 zeigt eine Maschine mit Füll behälter 1 in Trommelform, der um die Achse der Presskammer 2 schwenkbar angeordnet ist, so dass er nach einer bestimmten Schwen kung durch die Öffnung 8 die Presskammer 2 mit Metall beschickt. Die Schwenkbewegung kann von Hand oder durch Kraftantrieb er folgen. In dem trommelförmigen Metall behälter 1 wird zweckmässig eilte Zwischen wand 3 vorgesehen, um ein Heben des Me tallspiegels zu erreichen. Nach erfolgter An füllung der Presskammer 2 geht der Metall behälter 1 in seine Anfangsstellung zurück.
Für den Metallbehälter 1 kann auch eine an dere, den gleichen Zweck erzielende Form ge wählt werden; auch kann die Presskammer 2 hezw. ihre Öffnung 8 gewissermassen als . Zwischenbehälter ausgebildet werden mit einem Fassungsvermögen entsprechend der zur Verpressung gelangenden Metallmenge. Beim Anfüllen dieses Zwischenbehälters darf dann selbstverständlich der Presskolben in der Presskammer 2 die Zulauföffnung 8 noch nicht freigeben, falls nicht als Absper rung ein sonstiges geeignetes Organ, ein Ab sperrventil oder dergleichen, vorgesehen ist.
Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform des schwenkbaren Behälters 1, bei der in ihm ein hIessgefäss 26 untergebracht ist, dessen Fas sungsvermögen der Metallmenge entspricht. die für die jedesmalige Anfüllung der Press- kammer erforderlich ist. Das Gefäss 26 füllt sich in der in Fig. 17 dargestellten Lage des Behälters 1 und entleert sich in die Öffnung 8 bei der in Fig. 18 dargestellten Schwenk lage.
Press casting machine. The invention relates to a press casting machine for metals, in particular easily oxidizable metals, in which the press chamber is partially recessed in one mold half. Machines of this type are known in which the pressing chamber recessed in one mold half is followed by an approximately horizontally outwardly extending feed channel containing the movable plunger.
In these machines it is therefore not possible to prevent the liquid metal from oxidizing before it enters the press mold.
According to the invention, a machine of the type mentioned is designed in such a way that the pressing chamber part saved in one mold half is connected to an outer part of the pressing chamber, which is closed on all sides against the outside air and also against a filling container containing the liquid metal the outside air is sealed, connected. In the drawing, a number of exemplary embodiments of machines according to the invention are shown schematically.
Fig. 1 shows a section through the Me tall container 1 and the Presseinriehtung with form. The material to be pressed flows from the metal container 1 to the pressing chamber 2, while the two mold halves, the movable one and the stationary one 4, are closed and the piston 5 is in its rearward end position. As in all other examples, part of the pressing chamber is recessed in one mold half.
The length of the piston is such that it releases the metal inlet from the melting container 1 into the pressing chamber 2 in its rearward end position. Immediately after the pressing chamber 2 has been partially or completely filled with metal, the pressing process takes place, the pressing piston 5 initially shutting off the metal inlet and then displacing the metal through the sprue channels into the mold cavities.
The pressing chamber can be inclined, both against the plunger and against the mold. If the mold is opened after the pressing process has taken place, the plunger initially takes part in the opening movement and ejects the metal residue with the pressing ring from the fixed mold half 4, whereupon the mold is closed again. before the withdrawal from the plunger 5 takes place.
2 shows a cross-section through a similar machine in which the pressing chamber 2 passes through the lethal container 1.
Fig. 3 shows in longitudinal section, Fig. 4 in cross section, a machine of the same type with a shut-off device through which the metal inlet to the pressing chamber can be introduced and interrupted. A valve 6 with a valve rod serves as a shut-off device. The press chamber is indicated by 2, the two molds halves with 3 and 4, the press piston with 5. The shut-off device made it possible to regulate the amount of pressed material flowing out of the metal container into the pressing chamber.
5 shows a machine with a metal container 1, which can be displaced in the axial direction on the pressing chamber 2. In the position shown, the outlet 7 of the melting container 1 coincides with the inlet opening 8 of the pressing chamber 2. The melting container is displaced in order to interfere with the flow of metal.
6 shows a cross-section of a machine with the same effect, but in which the opposite side displacement of the outlet and inlet openings 7 and 8 is achieved by pivoting the melting container 1.
Fig. 7 shows a plan view of how the outlet and inlet openings 7 and 8 can be offset from one another by rotating the melt container 1.
8 shows the possibility of arranging the metal container under the pressing chamber when using a horizontally or obliquely arranged pressing chamber without long connecting lines or the like being required here. The pressing chamber can be charged by means of reciprocating or plunger piston devices of known design or by means of gas pressure which acts on the metal surface. The stroke piston 9, for example, blocks the inlet 10 from the melting kettle when it moves upward.
As it moves, it fills. he presses the press chamber 2 with metal, which is then displaced by the press piston 5 into the cavities of the mold.
9 shows the same device in which the melting container 1 is provided with a riser pipe 11 and a connection for the gas supply line 12. As a result of the effect of the gas pressure on the metal level, the metal rises in the channel 11, fills the press chamber 2 and is displaced into the cavities of the mold 3, 4 by the press piston 5.
10 shows the use of an electrical measuring device which can be adjusted to the desired level of metal in the pressing chamber 2. When the set amount of metal is reached in the pressing chamber 2, the metal comes into contact with the contacts 13.
This causes the display of the Me tallstandes through a corresponding system, through another contact the metal supply is interrupted, and then the further Ma machine movements are initiated by actuating electrohydraulic control devices or by solenoid-controlled valves or the like. The contacts can also be placed in the plunger itself or opposite it in the movable mold half or in another suitable location. In the drawing, the power source is marked with 15, the display and signal device with 14 be.
Fig. 11 shows an arrangement in which, in contrast to FIG. 5, the metal container is not moved against the pressing chamber, but the melting container is fixed and the pressing chamber is movable, namely the figure shows a machine with axially movable pressing chamber 2 When it is filled with metal, the chamber 2 is moved until its inlet opening 8 coincides with the outlet opening 7 of the metal container 1.
To interrupt the metal supply, the shift takes place in the opposite direction.
FIG. 12 shows an example in which the inlet and outlet openings 7 and 8 can be adjusted relative to one another by rotating the pressing chamber 2.
Fig. 13 shows how the metal in the metal container 1 is protected from the ingress of air. When filling this container, the usual in the known filling containers take from the container lid is avoided. The melting container 19 is connected by a pipe 16 to the filling container 1 with the interposition of a shut-off element 18. The pipeline 16 is, for example by an electric heater 17, keep warm ge. The filling container 1 can work uninterrupted with the pressing chamber, whereby a constant temperature of the material to be pressed is ensured.
From time to time molten metal is supplied from the melting container 19 to the filling container 1, in the absence of air, the metal level can be protected naturally in a known manner with deoxidizing gases if this appears necessary, depending on the property of the metals. So that no temperature fluctuations occur in the container 1, the heater 17 can optionally be brought into operative connection with the temperature controller of the Schmelzbehäl age 19. Of course, the position of the melting container 19 to the filling container can also be different than, for example, Darge is.
It is advisable to provide a certain control sequence of the machine movements in such a way that the loading of the press chamber with metal is only initiated after the mold has been closed and the piston retraction has ended. This is because high forces must be available for the mold closing pressure, but these are not required for the closing movement, but only after the latter has ended, in order to keep the two mold halves closed against the pressing pressure.
The excess force remaining during the closing movement can be used in the control system given above to pull back the plunger; In addition, with this arrangement it is enough that in a training of the Vorrich device, for. B. according to FIG. 1, the metal filling of the pressing chamber can only take place when the mold is actually closed and the pressing piston 5 has released the metal inlet into the pressing chamber from the metal container 1.
Furthermore, the retraction of the plunger 5 after the mold has closed in the pressing chamber 2 creates a negative pressure which, in a manner known per se, favors the rapid filling of the pressing chamber 2 with metal.
14 shows an embodiment of the compression molding machine with an intermediate container 20 arranged in the filling container 1, the outlet of which can be shut off from the compression chamber by a valve or the like. According to the illustration, the correspondingly designed piston 5 itself serves as a gate valve. A second shut-off device controls the inlet 22 to the intermediate container 20 from the metal container 1. This shut-off can be constructed in different ways. According to the figure, a piston 21 with a longitudinal channel 23 is provided which, by rotating around its axis, depending on the position of the longitudinal channel 23, releases or closes the metal outlet from the container 1 through the opening 22.
By appropriately dimensioning the piston 21 or by adjusting the height accordingly, the capacity of the intermediate container 20 can be adjusted according to the amount of metal that is required for filling the mold. The intermediate container 20 does not need to be built into the metal container 1, of course, but can also be relocated to the outside.
15 shows a compression molding machine of a similar type with a compression chamber 2 sloping towards the compression piston 5 and a closing body 24 which is guided in the movable mold half 3. With its changeable setting and length, it can be used to regulate the capacity of the baling chamber. The drawing shows a metal-filled pressing chamber z.
When the pressing pressure is applied by the pressing piston 5, the closing body 24 is pushed into the movable mold half and releases the sprue 25 for molding a cavity into which the metal is then displaced by the pressing piston 5. After the _metal pressing, the end piece 24 follows the opening movement of the mold half 3.
The end piece 24 in the movable mold half 3 can be brought into connection with the ejector device in order to repel the metal residue evenly with the compact from the movable mold half. If the mold is closed, the closing piece 24 is brought into its starting position by spring force or by air or hydraulic pressure or also mechanically during the mold movement.
Fig. 16 shows a machine with a filling container 1 in the form of a drum, which is arranged pivotably about the axis of the pressing chamber 2, so that it loads the pressing chamber 2 with metal after a certain pivoting through the opening 8. The pivoting movement can be done by hand or by power drive. In the drum-shaped metal container 1 is expediently rushed intermediate wall 3 is provided in order to achieve a lifting of the Me tallspiegel. After filling the press chamber 2, the metal container 1 goes back to its initial position.
For the metal container 1 one can also be selected at other, the same purpose achieve ge; the pressing chamber 2 can also hezw. their opening 8 to a certain extent as. Intermediate containers are designed with a capacity corresponding to the amount of metal to be pressed. When filling this intermediate container, of course, the plunger in the pressing chamber 2 must not yet release the inlet opening 8, unless another suitable organ, a shut-off valve or the like, is provided as a shut-off.
17 shows an embodiment of the pivotable container 1, in which a hIessgefäß 26 is accommodated in it, the capacity of which corresponds to the amount of metal. which is necessary for each time the pressing chamber is filled. The vessel 26 fills in the position of the container 1 shown in FIG. 17 and empties into the opening 8 in the pivot position shown in FIG.