DE19851043A1 - Seitenanguß-Druckgußvorrichtung mit beweglichem Verteiler - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet des Druckgusses und insbesondere auf eine Seitenanguß-Druck­ gußvorrichtung mit mehreren beheizten Düsen, die sich von einem Schmelzeverteiler erstrecken, der an eine vordere Position bewegt werden kann, um die Anbringung und die Abnahme von Seitenangußdichtungen in der Nähe des vorde­ ren Endes jeder beheizten Düse zu erleichtern.

Der Seitenanguß von beheizten Düsen, die in Öffnungen einer Gießform sitzen, durch hohle Seitenangußdichtungen in Hohlräume, die die einzelnen beheizten Düsen umgeben, ist wohlbekannt. Aus dem Patent US 4.981.431 an Schmidt, erteilt am 1. Januar 1991, ist eine Druckgußvorrichtung bekannt, bei der bei ihrer Montage zuerst die Seitenan­ gußdichtungen an einer beheizten Düse angebracht werden und die beheizte Düse dann in eine Öffnung in der Gieß­ form eingesetzt wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die äußeren Enden der Dichtung sich nicht über die innere Oberfläche der in der Gießform vorhandenen Öffnung hinaus nach außen erstrecken können. Daher müssen sich die Hohlräume sehr nahe bei der beheizten Düse befinden. Obwohl diese Struktur für einige Konfigurationen geeignet ist, ist sie für Anwendungen, bei denen der Raum für eine zusätzliche Kühlungsleitung um jeden Hohlraum erforder­ lich ist, nicht zufriedenstellend.

Aus dem Patent US 5.591.465 an Babin, erteilt am 7. Januar 1997, ist eine Vorrichtung mit Seitenanguß be­ kannt, bei der der Verteiler und die beheizten Düsen an eine vordere Position bewegt werden können, um die An­ bringung der Seitenangußdichtungen zu erleichtern. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß bei ihr der Schmelzeverteiler und die beheizten Düsen nicht erneut in die vordere Position zurückkehren können, um die Entfer­ nung der Seitenangußdichtungen zum Reinigen oder Ersetzen nach einer gewissen Betriebsdauer der Vorrichtung zu erleichtern.

Aus dem Patent US 4.786.246 an den Anmelder, erteilt am 2. November 1988, ist eine ventilgesteuerte Vorrichtung bekannt, die Kolben verwendet, um beheizte Düsen, die an einem Schmelzeverteiler befestigt sind, zwischen einer zurückgezogenen geöffneten und einer vorderen geschlosse­ nen Position hin und her zu bewegen. Diese beheizten Dü­ sen müssen jedoch nach vorn sich erstreckende Spitzen aufweisen, um die Ventilsteuerung zu ermöglichen, wobei die Bewegung der beheizten Düsen einen Teil des Betriebs­ zyklus bildet, so daß nicht die Möglichkeit besteht, sie in eine Vorrichtung zu übernehmen, in der Seitenanguß­ dichtungen und die Möglichkeit ihrer Entfernung zum Reinigen oder Ersetzen kombiniert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obenerwähn­ ten Nachteile des Standes der Technik wenigstens teil­ weise zu beseitigen und eine Druckgußvorrichtung zu schaffen, in der Seitenangußdichtungen, die in der Nähe des vorderen Endes jeder beheizten Düse angebracht sind, und ein Bewegungsmechanismus, durch den der Schmelzever­ teiler und die hiervon sich erstreckenden beheizten Düsen nach vorn bewegt werden können, um die Entnahme der Seitenangußdüsen für deren Reinigung oder Ersetzung zu erleichtern, kombiniert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Seitenanguß-Druckgußvorrichtung mit beweglichem Verteiler nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Abschnitts einer Sei­ tenanguß-Druckgußvorrichtung gemäß einer Ausfüh­ rung der Erfindung in der geschlossenen Stellung;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht derselben Vorrichtung in der geöffneten Stellung, die veranschaulicht, wie die Seitenangußdichtungen entfernt werden; und

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht einer Seitenanguß-Druckguß­ vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung in der geöffneten Stellung.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Mehrhohlraum- Seitenan­ guß-Druckgußvorrichtung gezeigt, in der sich mehrere beheizte Düsen 10 aus Stahl von einem beheizten Schmelze­ verteiler 12 aus Stahl nach vorn in im wesentlichen zylindrische Öffnungen 14 in einer Gießform 16 erstrec­ ken, um mit Druck beaufschlagte Schmelze durch einen Schmelzedurchlaß 18 an mehrere verschiedene Angüsse 20 zu befördern, die um jede beheizte Düse 10 in gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Jeder Anguß 20 führt zu einem länglichen Hohlraum 22 und ist auf eine hohle Seitenan­ gußdichtung 24 ausgerichtet, die ein mit Außengewinde versehenes inneres Ende 26 aufweist, das in einen Gewin­ desitz 28 in der beheizten Düse 10 geschraubt ist.

Obwohl Gießformen viele verschiedene Konfigurationen haben können, ist im vorliegenden Fall eine Verteilerhal­ teplatte 30 zwischen einer Hohlraumhalteplatte 32 und einer Gegendruckplatte 34 angebracht, die aneinander mittels Schrauben 36 in herkömmlicher Weise befestigt sind. In dieser Konfiguration ist jeder längliche Hohl­ raum 22 zwischen einem Hohlraumeinsatz 38, der in einer Bohrung 40 in der Hohlraumhalteplatte 32 mittels eines Halteeinsatzes 42 gehalten wird, und einem konisch zulau­ fenden Hohlraumkern 44, der eine zentrale Kühlungsleitung 46 aufweist, ausgebildet. Durch Kühlungsleitungen 48, die sich um jeden Hohlraumeinsatz 38 erstrecken, wird eben­ falls Kühlwasser gepumpt, um zwischen den beheizten Düsen 10 und den Hohlräumen 22 eine Kühlung zu schaffen.

Jede beheizte Düse 10 besitzt ein hinteres Ende 50, ein vorderes Ende 52 und eine zylindrische Außenfläche 54, die sich vom vorderen Ende 52 nach hinten erstreckt. Das hintere Ende 50 jeder beheizten Düse 10 ist an der vorde­ ren Fläche 56 des Schmelzeverteilers 12 mittels Schrauben 58 befestigt. Jede beheizte Düse 10 besitzt außerdem einen Isolier- und Anordnungsflanschabschnitt 60, der in die zylindrische Öffnung 14 in der Verteilerhalteplatte 30 eingepaßt ist. Dadurch wird die beheizte Düse 10 genau zwischen den umgebenden Hohlräumen 22 zentriert, wodurch ein isolierender Luftzwischenraum 62 zwischen der äußeren Oberfläche 54 der beheizten Düse 19 und der umgebenden zylindrischen inneren Oberfläche 64 der zylindrischen Öffnung 14 geschaffen wird. Jede beheizte Düse 10 besitzt einen Schmelzekanal 66 mit einem zentralen Abschnitt 68, der sich vom hinteren Ende 50 an eine Anzahl radialer Abschnitte 70 erstreckt, wovon jeder nach außen zum Gewindesitz 28 in der Nähe des vorderen Endes der beheiz­ ten Düse 10 verzweigt, in den das innere Ende 26 der Seitenangußdichtung 24 geschraubt ist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind in dieser Ausführung hohle Torpedos 74, wovon jeder eine Spitze 76, einen hinteren Flansch 78 und eine durch ihn verlaufende Boh­ rung 80 aufweist, um das vordere Ende 52 jeder beheizten Düse 10 in der Weise befestigt, daß die Seitenangußdich­ tungen 24 in die Gewindesitze 28 geschraubt sind. Obwohl in dieser Ausführung die Torpedos 74 und die Seitenanguß­ dichtungen 24 getrennte Komponenten sind, kann in anderen Ausführungen die Spitze einteilig mit jeder Seitenanguß­ dichtung ausgebildet sein. Jeder radiale Abschnitt 70 des Schmelzekanals 66 erstreckt sich durch eine der Seitenan­ gußdichtungen 24 und die Bohrung 80, die durch den in der Seitenangußdichtung 24 sitzenden Torpedo 74 verläuft, dessen Spitze 76 auf einen der in einen der Hohlräume 22 führenden Angüsse 20 ausgerichtet ist, zu einer Bohrung 82 nach außen. In dieser Ausführung ist jeder Anguß 20 zur Hälfte durch den Hohlraumeinsatz 38 und zur anderen Hälfte durch den Halteeinsatz 42 gebildet. Jede Seitenan­ gußdichtung 24 besitzt ein äußeres Ende 84, das in einem Sitz 86 aufgenommen ist, der zwischen dem Hohlraumeinsatz 38 und dem Halteeinsatz 42 ausgebildet ist und auf den Anguß 20 ausgerichtet ist. Das äußere Ende 84 jeder Seitenangußdichtung 24 erstreckt sich nach außen über die innere Oberfläche 64 der Öffnung 14 über eine ausrei­ chende Strecke, um einen Raum für die Kühlungsleitungen 48 zu schaffen, die sich um die Hohlraumeinsätze 38 erstrecken. Jede Düse 10 wird durch ein einteilig ausge­ bildetes elektrisches Heizelement 88 beheizt, das sich um den Mittelabschnitt 68 des Schmelzekanals 66 erstreckt und einen äußeren Anschluß 90 besitzt. Ein (nicht gezeig­ tes) Thermoelement erstreckt sich in die beheizte Düse 10 in der Nähe ihres vorderen Endes 52, um die Betriebstem­ peratur zu steuern.

Der Schmelzeverteiler 12 aus Stahl erstreckt sich zwi­ schen der Verteilerhalteplatte 30 und der Gegendruck­ platte 34. Zwischen dem Schmelzeverteiler 12, der durch ein einteilig ausgebildetes elektrisches Heizelement 94 beheizt wird, und der umgebenden Verteilerhalteplatte 30 und der Gegendruckplatte 34, die durch durch die Küh­ lungsleitungen 96 gepumptes Kühlwasser gekühlt werden, ist ein isolierender Luftzwischenraum 92 vorgesehen. Der Schmelzedurchlaß 18 empfängt Schmelze von einer (nicht gezeigten) Formmaschine durch einen Anordnungsring 98, der durch ein einteilig ausgebildetes Heizelement 99 beheizt wird und in der Gegendruckplatte 34 sitzt. Der Anordnungsring 98 besitzt einen Schnorchel 100, der in einen zentralen Einlaß 102 in einem zylindrischen Einlaß­ abschnitt 104 des Schmelzeverteilers 12 vorsteht, um eine Bewegung des Verteilers 12 und der beheizten Düsen 10 zu ermöglichen. Der Anordnungsring 98 ist mittels Schrauben 106 befestigt, die sich durch einen aus einem geeigneten Keramikmaterial gebildeten Isolierring 108 in die Gegen­ druckplatte 34 erstrecken. Der Schmelzedurchlaß 18 ver­ zweigt im Schmelzeverteiler 12 in die in den beheizten Düsen 10 vorgesehenen Schmelzekanäle 66.

In dieser Ausführung sind in der Gegendruckplatte 34 pneumatische Bewegungsmechanismen 110, die Kolben 112 und Zylinder 114 umfassen, angebracht. Jeder Kolben 112 besitzt eine Schraube 116, die sich durch einen Titan- Isolierring 113 nach vorn in den Schmelzeverteiler 12 erstreckt. Wenn eine oder mehrere der Seitenangußdichtun­ gen 24 zum Reinigen oder Ersetzen entfernt werden müssen, wird die Gießform 16 in der in Fig. 2 gezeigten geöffne­ ten Stellung angehalten, wobei die Halteeinsätze 42 durch Lösen der Schrauben 118 entfernt werden. Dann werden die Kolben 112 über Leitungen 120 mit einem Luftdruck beauf­ schlagt, um den Schmelzeverteiler 12 und die daran befe­ stigten beheizten Düsen 10 aus der in Fig. 1 gezeigten Betriebsposition in die in Fig. 2 gezeigte vordere Posi­ tion zu bewegen, in der der Schmelzeverteiler 12 an der Verteilerhalteplatte 30 anliegt. Wie aus Fig. 2 hervor­ geht, erstreckt sich in dieser vorderen Stellung das vordere Ende 52 jeder beheizten Düse 10 um eine ausrei­ chende Strecke von der Hohlraumplatte 32 nach vorn, um zu ermöglichen, daß der Gewindeeingriff der Seitenangußdich­ tungen 24 gelöst werden kann, um sie zusammen mit den Torpedos 74 zu entnehmen. Nach dem Reinigen oder Ersetzen der Seitenangußdichtungen 24 und/oder der Torpedos 74 können die beheizten Düsen 10 in die in Fig. 1 gezeigte Betriebsposition zurückgeführt werden, indem durch die Leitungen 122 ein Luftdruck ausgeübt wird. Dieses Merkmal des Zurückführens ist jedoch optional, da die beheizten Düsen 10 nach der Ersetzung der Halteeinsätze 42 manuell in die Betriebsposition zurückgeschoben werden können. Somit ermöglichen die Bewegungsmechanismen 110 die Ent­ fernung der Seitenangußdichtungen 24 und der Torpedos 74, während die Gießform an der Formmaschine angebracht ist.

Im Gebrauch wird nach der Montage wie in Fig. 1 gezeigt an das Heizelement 29 im Anordnungsring 98, an das Heiz­ element 94 im Schmelzeverteiler 12 und an das Heizelement 88 in den beheizten Düsen 10 elektrische Leistung gelie­ fert, um sie auf eine vorgegebene Betriebstemperatur zu heizen. Die Gießform wird durch Pumpen von Kühlwasser durch die Kühlungsleitungen 46, 48 und 96 gekühlt. Die beheizten Düsen 10 werden durch die äußeren Enden 84 der Seitenangußdichtungen 24, die in den Sitzen 86 zwischen den Hohlraumeinsätzen 38 und den Halteeinsätzen 42 in Eingriff sind, festgehalten. Die Wärmeausdehnung der beheizten Düsen 10 und des Schmelzeverteilers 12 bei ihrer Erwärmung wird durch den Schnorchel 100 kompen­ siert, der sich im zentralen Einlaß 102 des Schmelzeka­ nals 18 bewegt. Obwohl Druckluftbewegungsmechanismen 110 gezeigt sind, können selbstverständlich für andere Anwen­ dungen hydraulische oder elektromechanische Bewegungsme­ chanismen verwendet werden. Von einer (nicht gezeigten) Formmaschine wird durch den Schnorchel 100 an den zentra­ len Einlaß 102 des Schmelzedurchlasses 118 in einem vorgegebenen Zyklus mit Druck beaufschlagte Schmelze geliefert. Die Schmelze fließt durch den Schmelzevertei­ ler 12, die beheizten Düsen 10, die Seitenangußdichtungen 24, die Torpedos 74 und die Angüsse 20 in die Hohlräume 22. Nachdem die Hohlräume 22 gefüllt sind und eine geeig­ nete Verdichtungs- und Kühlungsperiode verstrichen ist, wird der Einspritzdruck entfernt und die Gießform 16 wird geöffnet, um die gegossenen Produkte auszustoßen. Nach dem Ausstoßen wird die Gießform 16 erneut geschlossen. Dieser Zyklus wird mit einer von der Wanddicke und von der Anzahl und der Größe der Hohlräume 22 sowie vom Typ des zu gießenden Materials abhängenden Zykluszeit konti­ nuierlich wiederholt.

Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen, in der eine Seitenan­ guß-Druckgußvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung gezeigt ist. Da viele der Elemente gleich oder ähnlich jenen sind, die oben beschrieben worden sind, werden die Elemente, die beiden Ausführungen ge­ meinsam sind, nicht erneut beschrieben, außerdem besitzen sie die gleichen Bezugszeichen wie oben. Im vorliegenden Fall besitzt die Gießform 16 einen anderen Aufbau, da die Hohlräume 22 für die Herstellung etwa von Spritzen die Angüsse 20 zweckmäßig in der Nähe des oberen Endes des Teils und nicht in der Nähe der Trennlinie 124 aufweisen. In dieser Konfiguration erstrecken sich die beheizten Düsen 10 durch die Öffnungen 126 in der getrennten Gieß­ formplatte 128, wobei die Hohlraumeinsätze 38 in Bohrun­ gen 40 in der Hohlraumplatte 32 aufgenommen sind. Das äußere Ende 84 jeder Seitenangußdichtung 24 und die Spitze 76 des Torpedos 74 erstrecken sich in einen Anguß­ einsatz 130, um den Anguß 20 zu bilden. Jeder Angußein­ satz 130 ist in einem Sitz 132 in der Stirnfläche 134 der Gießformplatten 128 aufgenommen.

Wenn die Seitenangußdichtungen 24 zum Reinigen oder Ersetzen entfernt werden sollen, werden zwischen der Hohlraumplatte 32 und der Kernhalteplatte 138 Träger 136 mittels Schrauben 140 vorübergehend befestigt, um ein Öffnen der Gießform 16 längs der Trennlinie 124 zu ver­ hindern. Die Gießform 16, die durch Führungsstifte 142 ausgerichtet gehalten wird, wird anschließend längs der Hohlraumteilungslinie 144 geöffnet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der Schmelzeverteiler 12 und die daran befestigten Düsen 10 werden anschließend in die vordere Position bewegt, indem die Kolben 112 durch die Leitungen 120 mit Druckluft beaufschlagt werden. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, können dadurch die Angußeinsätze 130 aus ihren Sitzen 132 zum Reinigen entfernt werden. Die Seitenangußdichtungen 24 mit den Torpedos 74 werden dann aus dem Gewindeein­ griff mit den vorderen Enden 52 der beheizten Düsen 10 zum Reinigen oder Ersetzen gelöst. Die Angußeinsätze 130 werden anschließend ersetzt, die Gießform 16 wird ge­ schlossen und die Träger 136 werden entfernt, woraufhin der oben beschriebene Betrieb erneut beginnt.

Obwohl die Seitenanguß-Druckgußvorrichtung mit Bewegungs­ mechanismus anhand zweckmäßiger Ausführungen beschrieben wird, können selbstverständlich verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung ab zu­ weichen, wie er vom Fachmann verstanden wird und in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (4)

1. Seitenanguß-Druckgußvorrichtung, die mehrere beheizte Düsen (10) und einen beheizten Schmelzeverteiler (12) enthält, die in einer Gießform (16) angebracht sind, wobei sich jede beheizte Düse (10) vom beheizten Schmel­ zeverteiler (12) nach vorn in eine Öffnung (14) in der Gießform (16) erstreckt, wobei die beheizte Düse (10) ein hinteres Ende (50), ein vorderes Ende (52) und eine im allgemeinen zylindrische äußere Oberfläche (54) besitzt, die sich vom vorderen Ende (52) nach hinten erstreckt, wobei die Öffnung (14) in der Gießform (16) eine im wesentlichen zylindrische innere Oberfläche (64) besitzt und zwischen der äußeren Oberfläche der beheizten Düse (10) und der inneren Oberfläche der Öffnung (14) in der Gießform (16) ein isolierender Luftzwischenraum (92) vorhanden ist, wobei die beheizte Düse (10) einen durch sie verlaufenden Schmelzekanal (66) aufweist, durch den Schmelze befördert wird, um mehrere in der Gießform (16) um die Öffnung (14) in gegenseitigem Abstand angeordnete Hohlräume (22) zu befüllen, wobei der Schmelzekanal (66) einen zentralen Abschnitt (68), der sich vom hinteren Ende (50) der beheizten Düse (10) erstreckt, sowie meh­ rere radiale Abschnitte (70) aufweist, die vom zentralen Abschnitt (68) in der Nähe des vorderen Endes (52) der beheizten Düse (10) nach außen verzweigt sind, wobei jeder radiale Abschnitt (70) des Schmelzekanals (66) auf einen Anguß (20) ausgerichtet ist, der in einen der Hohlräume (22) führt, gekennzeichnet durch die Kombination aus
mehreren voneinander beabstandeten, hohlen Sei­ tenangußdichtungen (24), wovon jede ein inneres Ende (26), ein äußeres Ende (84) und dazwischen eine Bohrung (82) aufweist, wobei das innere Ende (26) in der beheiz­ ten Düse (10) in der Weise sitzt, daß sich jede Seitenan­ gußdichtung (24) durch den isolierenden Luftzwischenraum (92) nach außen erstreckt und dabei auf einen entspre­ chenden radialen Abschnitt (70) des Schmelzekanals (66) und auf einen entsprechenden Anguß (20) ausgerichtet ist, um Schmelze vom Schmelzekanal (66) nach außen zum Anguß (20) zu befördern, um den Hohlraum (22) zu befüllen, und
einer Bewegungseinrichtung (110), die den Schmel­ zeverteiler (12) und die beheizten Düsen (10) aus einer zurückgezogenen Betriebsposition um eine ausreichende Strecke nach vorn bewegen kann, um die Anbringung und die Entfernung der Seitenangußdichtungen (24) zu erleichtern.

2. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schmelzeverteiler (12) einen Schmelzedurchlaß (18) aufweist, der von einem an einem mittigen Einlaß angeordneten Schnorchel (100) zu mehreren Auslässen verzweigt, und
jeder Auslaß auf den zentralen Abschnitt (68) des durch eine der beheizten Düsen (10) verlaufenden Schmel­ zekanals (66) ausgerichtet ist.

3. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das innere Ende (26) jeder Seitenangußdichtung (24) mit einem Außengewinde versehen ist und
die Seitenangußdichtungen (24) in mit Innenge­ winde versehene Sitze (28) geschraubt sind, die in der Nähe des vorderen Endes (52) jeder beheizten Düse (10) in gegenseitigem Abstand sind.

4. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Seitenangußdichtung (24) einen Torpedo (74) hält, der eine Spitze (76) aufweist, die auf einen der Angüsse (20) ausgerichtet ist.