DE10207028A1

DE10207028A1 - Spritzgießmaschine

Info

Publication number: DE10207028A1
Application number: DE10207028A
Authority: DE
Inventors: Shoukou Kubota
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: US20020112840A1; US20040256074A1; US6808008B2; US7210517B2; US20040256685A1; DE10207028B4

Abstract

Es wird eine Spritzgießmaschine vorgestellt, die in der Lage ist, den Druck in einer Hohlform auf einen niedrigeren Wert herabzusetzen, so daß ein praktisch perfektes Vakuum erzielt wird, wobei die Maschine eine bewegliche Form und eine feste Form, eine Vakuumpumpe zur Verringerung des Drucks in einer Aushöhlung zwischen den Formen sowie eine Einspritzvorrichtung zum Einspritzen und Einfüllen von geschmolzenem Metall in die Hohlform unter vermindertem Druck aufweist, wobei mindestens eine der Formen einen Evakuierungsweg aufweist, der mit der Vakuumpumpe und der mit der Hohlform in Verbindung steht, und die Maschine weiterhin ein Ventilelement zum Öffnen und Schließen des Evakuierungsweges und ein elektromagnetisches Antriebsmittel zum linearen Bewegen des Ventilelements in Öffnungs- und Schließrichtung durch elektromagnetische Kraft besitzt.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießmaschine zum Spritzgie ßen unter Vakuum, d. h. zum Spritzgießen in einem Zustand, bei dem der Druck in der Hohlform verringert ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine Spritzgießmaschine ist mit einem Paar Hohlformen, einer feststehenden und einer beweglichen Formplatte zum Haltern dieser Hohlformen, einer Vorrichtung zum Schließen der Hohl formen, einer Spritzvorrichtung zum Einspritzen von geschmol zenem Metall in den Hohlraum, welcher zwischen den Hohlformen gebildet wird, einer Vorrichtung zum Zuführen des geschmolze nen Metalls in die Spritzvorrichtung usw. ausgestattet. Bei einer derartigen Spritzgießmaschine wird ein Spritzgießling erzielt, indem man die Hohlformen schließt, geschmolzenes Me tall in einen Zylinder der Spritzvorrichtung einbringt, das geschmolzene Metall in die Hohlform einspritzt und die Hohl form mit dem geschmolzenen Metall füllt.

Einer der Gründe für ungleiche Qualität der Spritzgießlinge ist der Einschluß von Gas. D. h., geschmolzenes Metall, welches in die Hohlform gespritzt und mit großer Geschwindigkeit und unter hohem Druck in die Hohlform eingefüllt worden ist, bil det in dem Zylinder und der Hohlform eine turbulente Strömung.

Aufgrund dessen wird Gas, wie beispielsweise Luft oder ver dampftes Trennmittel, in das geschmolzene Metall eingemischt.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit wird das Gießen unter Va kuum angewandt, um die Einschlüsse von Gas zu vermindern und die Ungleichmäßigkeit der Spritzgießlinge aufgrund dieser Ein schlüsse zu verringern.

Bei einer Spritzgießmaschine unter Anwendung des Gießens unter Vakuum, wie sie beispielsweise aus US-PS 2,785,448 bekannt ist, wird der Einschluß von Gas in das geschmolzene Metall da durch unterdrückt, indem man das geschmolzene Metall in die Hohlform einspritzt und die Hohlform mit dem geschmolzenen Me tall in einem Zustand befüllt, bei dem der Druck mit Hilfe ei ner Vakuumpumpe vermindert ist.

Bei der oben beschriebenen Spritzgießmaschine und unter Anwen dung von Vakuum ist es erforderlich, um ein Produkt mit hoher Festigkeit und guten Eigenschaften zu erzeugen, ein höheres Vakuum in der Hohlform zu erzeugen und den Zustand unter Vaku um aufrecht zu erhalten.

Wenn in der Hohlform kein Vakuum erzeugt wird, das groß genug ist, ist es schwierig, eine hinreichende Wirkung des Vakuums zu erzeugen, weil Gas beim Gießen eingeschlossen wird und das Erzeugnis leicht verformt oder verdreht wird, wenn es nach dem Gießen angelassen oder auf andere Weise einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

Um ein Erzeugnis mit hoher Festigkeit und guter Qualität zu erzeugen ist es im einzelnen erwünscht, den Druck in der Hohl form auf mehrere Zehn Torr zu verringern.

Vom Standpunkt der Verbesserung der Produktivität einer Spritzgießmaschine ist es außerdem erforderlich, die Zeit, die zur Evakuierung durch die Vakuumpumpe erforderlich ist, soweit wie möglich zu verringern.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spritzgießmaschine, die mit Vakuum arbeitet, zu schaffen, bei der man ein höheres Vakuum in der Hohlform erreichen kann.

Gegenstand der Erfindung ist die in Anspruch 1 angegebene Spritzgießmaschine.

Da erfindungsgemäß ein elektromagnetisches Antriebsmittel zum Antrieb des Ventilelements zum Öffnen und Schließen des Evaku ierungsweges, der innerhalb der Form gebildet wird, verwendet wird, wird es möglich, das Ventilelement rasch zu betätigen.

Außerdem kann das Ventilelement zwischen den sich voneinander trennenden Oberflächen angeordnet sein und einen Ventilsitzab schnitt einstückig mit einer Form bilden. Demzufolge wird es möglich, den Evakuierungsweg verläßlich zu öffnen und zu schließen.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem die in Anspruch 11 ange gebene Spritzgießmaschine.

In dieser zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spritz gießmaschine ist ein Mittel zur Verhinderung des Temperaturan stiegs vorgesehen, um zu verhindern, daß ein Abdichtungsmit tel, wie beispielsweise ein O-Ring, durch Hitze beschädigt wird.

Demzufolge wird es möglich, die Hohlform verläßlich durch das Abdichtungsmittel verschlossen zu halten und zu verhindern, daß Luft einströmt und das Vakuum in der Hohlform verringert.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich die in Anspruch 8 an gegebene Spritzgießmaschine.

Bei dieser dritten Ausführungsform der Spritzgießmaschine ge mäß der Erfindung ist es durch unabhängiges Steuern einer Rei he von elektromagnetischen Mitteln möglich, die Zeit, die er forderlich ist, um ein hohes Vakuum in der Hohlform zu erzeu gen, zu verkürzen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen in Ver bindung mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es bedeuten:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spritzgießmaschi ne, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Spritzgießmaschine gemäß Fig. 1 im Zustand mit geöffneter Form;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnungen um die Formen herum gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung der Trenn fläche der feststehenden Form;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung der Trenn fläche der beweglichen Form;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung der Anordnungen um den Ventil mechanismus 21 herum;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung der konkreten Anordnung des Kühlmechanismus 61 für die Abdichtung;

Fig. 8 eine Schnittdarstellung zur Erläuterung des Betriebs zustandes des Ventilmechanismus;

Fig. 9 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Bezie hung zwischen dem verminderten Druck und der Geschwindigkeit des Einspritzens in die Hohlform;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung der Anordnung um die Formen herum gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 11 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Bezie hung zwischen dem verminderten Druck und der Geschwindigkeit des Einspritzens in die Hohlform.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Beispiels der Anordnung der Spritzgießmaschine, auf die die Erfindung angewandt wird.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Spritzgießmaschine einen Sockel 100, eine feststehende Formplatte 91, die auf dem Sockel 100 ange ordnet ist, eine feststehende Form 2, die an der feststehenden Formplatte 91 befestigt ist, eine Spritzvorrichtung 95, die auf der der feststehenden Form 2 gegenüberliegenden Seite der feststehenden Formplatte 91 angeordnet ist, eine bewegliche Formplatte 92, die auf dem Sockel 100 angeordnet ist und der feststehenden Form 2 gegenüberliegt, eine bewegliche Form 3, die an der beweglichen Formplatte 92 befestigt ist und der feststehenden Form 2 gegenüberliegt, ein Kettengliedergehäuse 71, das über Spurstangen 80 durch die bewegliche Formplatte 92 hindurch mit der feststehenden Formplatte 91 verbunden ist, sowie einen hebelartigen Formenschließmechanismus 109, der aus einer Anzahl von Kettengliedern besteht, die das Kettenglie dergehäuse 71 und die bewegliche Formplatte 92 miteinander verbinden.

Die feststehende Formplatte 91 ist auf dem Sockel 100 befe stigt, während die bewegliche Formplatte 92 beweglich auf dem Sockel 100 angeordnet ist.

Das Kettengliedergehäuse 71 und die feststehende Formplatte 91 sind durch eine Anzahl von Spurstangen 80 miteinander verbund nen, welche durch die bewegliche Formplatte 92 hindurchgehen. Normalerweise sind vier Spurstangen vorhanden.

Der hebelartige Formenschließmechanismus 109, welcher das Ket tengliedergehäuse 71 und die bewegliche Formplatte 92 mitein ander verbindet, ist mit zwei Paaren von Kettengliedersystemen 110 versehen, von denen in Fig. 1 lediglich eines im einzelnen dargestellt ist. Fig. 1 zeigt die Anordnung eines der Paare im einzelnen. Jedes der Kettengliedersysteme ist mit einem gewin kelten ersten Glied 110-1 und einem geraden zweiten Glied 110-2 ausgestattet. Das erste Kettenglied 110-1 besitzt ein Ende, das an dem Kettengliedergehäuse 71 angelenkt ist, und ein wei ters Ende, das an einem Zugstangenkopf 72 angelenkt ist. Das zweite Kettenglied 110-2 besitzt ein Ende, das an dem ersten Kettenglied 110-1 an einer Stelle zwischen den Gelenkenden am Kettengliedergehäuse 71 und am Zugstangenkopf 72 angelenkt ist, und ein anderes Ende, das an der beweglichen Formplatte 92 angelenkt ist.

Der Zugstangenkopf 72, der mit dem ersten Kettenglied 110-1 des hebelartigen Formenschließmechanismus 109 gelenkartig ver bunden ist, wird in der Richtung, die durch die Pfeile A1 und A2 dargestellt ist, längs einer Gewindestange 73 verschoben, wodurch der hebelartige Formenschließmechanismus 109 seine Aufgabe erfüllt, die darin besteht, daß Kettengliedergehäuse 71 auf die bewegliche Formplatte 92 hin oder von ihr weg zu bewegen.

Die Gewindestange 73 wird durch einen - nicht dargestellten - Servomotor betrieben, der in dem Kettengliedergehäuse 71 un tergebracht ist. Durch die Drehung der Gewindestange 73 wird der Zugstangenkopf 72, der in die Gewindestange 73 eingreift, in Richtung der Pfeile A1 und A2 bewegt.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der hebelartige Formschließme chanismus 109, wenn der Zugstangenkopf 72 in der durch den Pfeil A2 dargestellten Richtung durch Antreiben des - nicht dargestellten - Motors bewegt wird, angetrieben, und die be wegliche Formplatte 92 wird in der Richtung vom Kettenglieder gehäuse 71 weg verschoben, um die feststehende und die beweg liche Form zu schließen. Eine weitere Bewegung des Zugstangen kopfes 72 in der durch Pfeil A2 angegebenen Richtung verur sacht, daß die Spurstangen 80 unter Spannung gesetzt und die feststehende Form 2 und die bewegliche Form 3 gegeneinander verspannt werden.

Die Spritzvorrichtung 95 spritzt geschmolzenes Metall in einen - nicht dargestellten - Hohlraum, der zwischen den miteinander verspannten Formen gebildet wird, und füllt diesen. Durch Er starrung des geschmolzenes Metalls, das in den Hohlraum einge spritzt worden ist, kann ein Spritzgießling erhalten werden.

Wenn andererseits der Spritzgießling nach dem Spritzgießen aus den Formen herausgenommen wird, wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Zugstangenkopf 72 in Richtung des Pfeils A1 bewegt. Dies bewirkt, daß die bewegliche Formplatte 92 in Richtung auf das Kettengliedergehäuse 71 bewegt wird, d. h. in die Richtung zur Öffnung der Form, so daß die bewegliche Formplatte 92 von der feststehenden Formplatte 91 entfernt wird. Wenn die beweg liche Form 3 von der feststehenden Form 2 getrennt wird, wird der Spritzgießling zusammen mit der beweglichen Form 3 bewegt. Der Spritzgießling, der in der beweglichen Form 3 feststeckt, wird aus der beweglichen Form 3 durch eine weiter unter erläu terten Ausdrückmechanismus herausgedrückt.

Fig. 3 stellt eine Schnittansicht der Anordnung um die Formen herum gemäß der Erfindung dar. Figur. 4 ist eine Ansicht der An ordnung einer Kontaktfläche (Trennfläche) der feststehenden Form 2, während Fig. 5 eine Ansicht der Anordnung einer Kon taktfläche (Trennfläche) der beweglichen Form 3 darstellt. Es ist zu beachten, daß die feststehende Form 2 und die bewegli che Form 3 in Fig. 3 in einem fest verspannten Zustand darge stellt sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Spritzvorrichtung 95 an der Rückseite der feststehenden Form 2 angeordnet.

Die Spritzvorrichtung 95 besteht aus einem Zylinder 96, der an der Rückseite der feststehenden Form 2 angeordnet ist, einem Kolbenkopf 97, der in den Innenumfang des Zylinders 96 einge paßt ist, einer Kolbenstange 98, die mit dem Kolbenkopf 97 an ihrem Ende verbunden ist, und einer Einspritzzylinder-Vor richtung 99, die mit dem anderen Ende der Kolbenstange 98 ver bunden ist.

Der Zylinder 96 ist mit einer Einfüllöffnung 96a versehen. Ge schmolzenes Metall ML wird in den Zylinder 96 durch diese Ein füllöffnung 96a mit Hilfe einer Gießpfanne 100 eingeführt.

Die Einspritzzylinder-Vorrichtung 99 besitzt einen Kolben. Ei ne Kolbenstange 99a, die mit diesem Kolben verbunden ist, und die Kolbenstange 98 sind durch eine Kupplung 99b miteinander verbunden. Die Einspritzzylinder-Vorrichtung 99 wird hydraulisch angetrieben und schiebt die Kolbenstange 99a nach vorn und zu rück.

Der Kolbenkopf 97 ist mit der Kolbenstange 98 verbunden und wird durch die Betätigung durch die Einspritzzylindervorrich tung 99 in den Zylinder 96 geschoben. Die Bewegung des Kolben kopfes 97 in dem Zylinder 96, der mit geschmolzenem Metall ML gefüllt ist, in Richtung auf die Seite der feststehenden Form 2 bewirkt, daß das geschmolzene Metall durch einen Hauptkanal R_n, welcher durch die feststehende Form 2 und die bewegliche Form 3 gebildet wird, in die Aushöhlung gefüllt wird.

Es ist zu bemerken, daß ein Sensor 98a die Anzahl der magneti schen Pole N und S. welche an der Oberfläche der Kolbenstange 98 in einer vorherbestimmten Teilung in axialer Richtung ge bildet werden und den Sensor passieren, als Pulssignal erfaßt. Die Einspritzgeschwindigkeit des Kolbenkopfes 97 wird auf der Grundlage der Anzahl von Pulsen dieses Pulssignales ermittelt.

Der Ausgang des Sensors 98a wird an eine Maschinensteuerungs stelle 52 geliefert. Ein Positionszähler 52a in der Steue rungsstelle 52 erfaßt die Stellung des Kolbenkopfes 97, bezo gen auf ein Pulssignal von dem Sensor 98a.

Mit dem Bezugszeichen 52b ist ein Schalter zum Einstellen ei ner Stellung bezeichnet, bei der der Kolbenkopf 97 die Einfül löffnung für das geschmolzene Metall des Zylinders 96 pas siert, während mit der Bezugszahl 52c ein Schalter zum Ein stellen einer Stellung bezeichnet ist, um die Spritzgeschwin digkeit des Kolbenkopfes 97 in Richtung auf eine höhere Spritzgeschwindigkeit zu verändern. Wenn der Wert des Zählers 52a den Wert eines der beiden Einstellschalter 52b und 52c er reicht, gibt die Maschinenkontrollstelle 52 der Ventilsteue rungseinrichtung 51 einen Befehl, das Ventil eines entspre chenden hydraulischen Systems zum Antrieb des Kolbenkopfes 97 zu öffnen oder zu schließen.

Der Hauptkanalabschnitt R_n wird von den Kanälen R_na gebildet, die ihrerseits auf der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3, wie in Fig. 5 gezeigt, und der Trennfläche 2a der feststehen den Form 2 gebildet werden.

Die Hohlform C wird von einer gekrümmten Oberfläche Ca, die in der Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 (Fig. 4) gebildet ist, und einer gekrümmten Oberfläche Cb, die in der Trennflä che 3a der beweglichen Form (Fig. 5) gebildet ist, entspre chend der Form des Spritzgießlings gebildet.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist oberhalb der Hohlform C ein Evakuierungsweg Ep gebildet. Dieser Evakuierungsweg wird von einem Kanal Epa gebildet, der mit der gekrümmten Oberfläche Cb, welche in der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 (Fig. 5) gebildet ist, in Verbindung steht, sowie einem Kanal Epb, der in der Fläche 2a der feststehenden Form 2 (Fig. 4) gebildet ist. Es ist zu beachten, daß eine Ausnehmung Sa an grenzend an den Kanal Epb ein Kontaktabschnitt eines weiter unten beschriebenen Ventils ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein Ventilmechanismus 21 vorge sehen, der mit dem Evakuierungsweg Ep, welcher zwischen der Trennfläche 2a der feststehenden Form und der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 gebildet ist, in Verbindung steht.

Die Anordnung um diesen Ventilmechanismus 21 herum wird im folgenden anhand von Fig. 6 näher erläutert.

Gemäß Fig. 6 ist der Ventilmechanismus 21 mit einem elektroma gnetischem Betätigungsglied 22, einem Ventilschaft, der mit dem elektromagnetischem Betätigungsglied 22 verbunden ist, und einem scheibenförmigen Ventilelement. 24 ausgestattet, das am Vorderende des Ventilschaftes 23 einstückig mit diesem ausge bildet ist.

Der Ventilschaft 23 und das Ventilelement 24 sind aus Metall, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, hergestellt.

Das elektromagnetische Betätigungsglied 22 ist an einem Öff nungsende 29b eines tassenförmigen Führungsgliedes 29 über ei nen Flansch 32 befestigt. Das tassenförmige Führungsglied 29 ist in eine Einsatzöffnung 3 h, die in der beweglichen Form 3 ausgebildet ist, dicht schließend eingepaßt.

Zwischen dem Führungsglied 29 und der Einsatzöffnung 3 h, die in der beweglichen Form 3 ausgebildet ist, ist ein O-Ring aus Kunststoff angeordnet, um eine Abdichtung herzustellen.

Am inneren Teil des Führungsgliedes 29 ist eine Führungsöff nung 29a ausgebildet. Der Ventilschaft 23 ist in diese Füh rungsöffnung 29a bewegbar fest eingepaßt. Aus Gründen der Sta bilität beim Zeitpunkt der Bewegung ist derjenige Abschnitt, der in die Führungsöffnung 29a eingepaßt ist, größer im Durch messer als die Seite mit dem Ventilelement 24. Außerdem paßt der Ventilschaft genau in die Führungsöffnung 29a, so daß der Raum zwischen der Führungsöffnung 29a und dem Ventilschaft 23 fest abgedichtet ist.

Der Ventilschaft 23 weist in seinem Inneren einen hohlen Ab schnitt 23a auf. Dies dient dazu, um die Geschwindigkeit der Bewegung des Ventilschaftes 23 durch Erniedrigung des Gewich tes und der Trägheit des Ventilschaftes 23 zu erhöhen.

In der beweglichen Form 3 ist ein Evakuierungsweg 26, welcher mit dem obigen Evakuierungsweg Ep in Verbindung steht, zum Einsatz des Ventilschaftes 23 in eine vertikalen Richtung im Verhältnis zur Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 ausgebil det. Es ist zu bemerken, daß der Abschnitt der beweglichen Form 3, in dem der Evakuierungsweg 26 gebildet ist, zum Ein setzen des Ventilmechanismus 21 in die bewegliche Form 3 aus einem unterschiedlichen Metallteil 3d besteht.

Ein Abschnitt 39 des Ventilsitzes ist am Vorderende des Evaku ierungsweges auf der Seite der Trennfläche 3a gebildet. Dieser Ventilsitz-Abschnitt 39 liegt dem Ventilelement 24 gegenüber und verschließt den Evakuierungsweg 26 durch Berührung des Ventilelementes 24 mit einem Ventilsitz 39a, welcher auf ihm ausgebildet ist. Es ist zu bemerken, daß der Ventilsitz 39a längs der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 ausgebildet ist.

Dieser Ventilsitz-Abschnitt 39 besteht aus einem Material, das weicher ist als dasjenige des Ventilelementes 24. Insbesondere ist das Material ein Metall, wie beispielsweise eine Kupferle gierung.

In der beweglichen Form 3 ist ein Evakuierungsweg 25 in einer Richtung angeordnet, die den Evakuierungsweg 26 rechtwinklig kreuzt. Der Evakuierungsweg 25 steht mit dem Evakuierungsweg 26 in Verbindung. Über diesen Evakuierungsweg 25 ist eine Be festigungsöffnung 3g ausgebildet. In diese Befestigungsöffnung 3g ist ein Evakuierungsrohr 55 eingesetzt.

Das Evakuierungsrohr 55 ist an seinem Vorderende mit einem Au ßengewinde versehen. Das Gewinde tritt mit einem Gewinde an der Innenseite der Befestigungsöffnung 3g in Eingriff.

Außerdem ist ein Ringglied 59 um das obere Ende der Befcsti gungsöffnung 3g über O-Ringe 59a und 59b aus Kunststoff befe stigt, um den Raum zwischen Evakuierungsrohr 55 und Befesti gungsöffnung 3g abzudichten.

Das elektromagnetische Betätigungsglied 22 besitzt eine Welle 22a, die mit dem Ventilschaft 23 verbunden ist sowie einen - nicht dargestellten - Permanentmagneten, der an dieser Welle 22a befestigt ist, und einen - ebenfalls nicht dargestellten - Elektromagneten, der um den Permanentmagneten innerhalb seines Gehäuses angeordnet ist.

Durch Anschließen von elektrischen Strom an den Elektromagne ten von außen tritt zwischen dem Permanentmagneten und dem Elektromagneten eine Anziehungskraft auf, so daß die Welle 22a linear bewegt wird.

Das elektromagnetische Betätigungsglied 22 treibt das Ventil element 24 derart an, daß der Evakuierungsweg 26 geöffnet bzw. geschlossen wird, wie durch die Pfeile C1 und C2 in Fig. 6 dargestellt, indem die Richtung des durch den Elektromagneten fließenden Stromes geändert wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist das elektromagnetische Betäti gungsglied 22 mit der Ventilsteuerungseinrichtung 51 elek trisch verbunden und wird von dieser mit elektrischem Strom versorgt.

Die Ventilsteuerungseinrichtung 51 steuert den Betrieb des elektromagnetischen Betätigungsgliedes 22 und damit die Öff nung bzw. Schließung des Ventilelementes 24. Diese Ventil steuerungseinrichtung 51 ist elektrisch mit der Maschinen steuerungsstelle 52 verbunden, die allgemein die Spritzgießma schine 1 steuert, und steuert das elektromagnetische Betäti gungsglied 22 gemäß einem Signaleingang von der Maschinen steuerungsstelle 52.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist das oben erwähnte Evakuierungs rohr 55 mit einer Vakuumpumpe 50 verbunden. Diese Vakuumpumpe 50 saugt Luft aus der Hohlform durch das Evakuierungsrohr 55, den Evakuierungsweg 25, den Evakuierungsweg 26 und den Evaku ierungsweg Ep. Als Vakuumpumpe kann eine verwendet werden, die die Hohlform evakuieren kann, um dort ein hohes Vakuum von mehreren bis mehreren Zehn Torr zu erzeugen.

Die Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 ist mit einem Kanal 3b versehen, in welchem ein Dichtungsmittel 35 angeordnet ist. Ein Teil des Dichtungsmittels 35 ragt aus der Trennfläche 3a heraus. Wenn die Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 die Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 berührt, tritt der herausragende Teil des Dichtungsmittel 35 mit der Trennfläche in Berührung und stellt eine Dichtung zwischen der Trennfläche 2a und der Trennfläche 3a her.

Vorzugsweise besteht das Dichtungsmittel 35 aus einem verhält nismäßig stark wärmefesten Material, wie beispielsweise Sili konkautschuk. Es ist zu bemerken, daß eine Anordnung, bei der das Dichtungsmittel oder Dichtungsteil 35 in der Trennfläche 2a angeordnet ist, ebenfalls verwendet werden kann.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist das Dichtungsmittel 35 kontinu ierlich in der Nähe des Umfanges der Trennfläche 3a der beweg lichen Form 3 ohne Unterbrechung angelegt.

Der Evakuierungsweg Ep, die Hohlform C und der Hauptkanal R_n sind innerhalb des Dichtungsmittels 35 und hinreichend weit von ihm entfernt angeordnet.

Im folgenden wird eine spezifische Ausbildung des Ausdrückme chanismus 41 erläutert.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist der Ausdrückmechanismus 41 an der Rückseite der beweglichen Form 3 angeordnet.

Der Ausdrückmechanismus 41 ist mit einer Anzahl Ausdrückstif ten 42, Befestigungsplatten 43, 44 zum Haltern der Enden der Ausdrückstifte 42, einer beweglichen Platte 45, an der die Be festigungsplatten 43, 44 befestigt sind, einem Führungsschaft 46 zum Führen der beweglichen Platte 45 auf die bewegliche Form 3 zu und einem Dichtungskühlmechanismus 61 ausgestattet.

Die Ausdrückstifte 42 werden durch Metallteile aus rostfreiem Stahl usw. gebildet und in Einsatzöffnungen 3k, die in der be weglichen Form 3 ausgebildet sind, fest eingepaßt. Es ist zu bemerken, daß, wie oben beschrieben, die Einsatzöffnungen mit den Ausdrückstiften 42 nur an den Stellen, die nahe der Trenn fläche 3a der beweglichen Form 2 liegen, fest abgedichtet sind und in ihrem Durchmesser an den anderen Stellen vergrößert sind, damit die Stifte leicht gleiten können.

Wie in Fig. 5 dargestellt, öffnen sich die Einsatzöffnungen 3k an der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3. Die Einsatzöff nungen 3k sind so angeordnet, daß sie den Hauptkanalabschnitt R_n, der Peripherie der Hohlform oder dem Evakuierungsweg Ep ge genüberliegen. Durch Ausdrücken der Vorderenden der Ausdrück stifte 42 aus diesen Einsatzöffnungen 3k kann der Spritzgieß ling, der in der beweglichen Form 3 festhängt, ausgestoßen werden.

Die Befestigungsplatten 43 und 44 erfassen die hinteren Enden der Ausdrückstifte 42 mit größerem Durchmesser. Diese Befesti gungsplatten 43 und 44 sind an der beweglichen Platte 45 befe stigt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird die beweglichen Platte 45 in Richtung der Pfeile E1 und E2 beweglich geführt.

Diese bewegliche Platte 45 wird durch ein - nicht dargestell tes - Antriebsmittel innerhalb des vorgesehenen Bereichs in Richtung der Pfeile E1 und E2 bewegt. Durch die Bewegung der bewegten Platte 45 in Richtung der Pfeile E1 und E2 werden die Vorderenden der Ausdrückstifte 42 aus der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 herausgeschoben.

Die Ausdrückstifte 42 sitzen dicht in den Einsatzöffnungen 3k, so daß keine Möglichkeit besteht, daß das geschmolzene Metall in einen Raum zwischen den Ausdrückstiften 42 und den Ein satzöffnungen 3k eindringt, jedoch die Möglichkeit gegeben ist, daß Luft zwischen die Ausdrückstifte 42 und die Ein satzöffnungen 3k tritt. Wenn Luft zwischen die Ausdrückstifte 42 und die Einsatzöffnungen 3k eintreten kann, ist es unmög lich, ein Hochvakuum in der Hohlform zu erzeugen, wenn der Druck in der Hohlform verringert wird.

Weil die Ausdrückstifte 42 unmittelbar mit dem Spritzgießling von hoher Temperatur in Berührung treten, ist es möglich, daß die Temperatur der Ausdrückstifte 42 ebenfalls sehr hoch wird. Daher ist es möglich, daß beim Abdichten des Raumes zwischen den Ausdrückstiften 42 und den Einsatzöffnungen 3k mit Abdich tungsgliedern (O-Ringen) aus Kunststoff die O-Ringe nicht in der Lage sind, die hohen Temperaturen auszuhalten, so daß eine kontinuierliche Verwendung der O-Ringe unmöglich wird.

Um die obige Schwierigkeit zu beseitigen, wird bei der vorlie genden Ausführungsform an der Rückseite der beweglichen Form 3 ein Dichtungskühlungsmechanismus eingesetzt.

In Fig. 7 ist eine konkrete Anordnung des Dichtungskühlungsme chanismus 61 dargestellt.

Gemäß Fig. 7 besitzt der Dichtungskühlungsmechanismus 61 ein plattenförmiges erstes Teil 63 mit einer Ausnehmung 63h, ein plattenförmiges zweites Teil 64, das an dem ersten Teil 63 an der Seite der Ausnehmung 63h befestigt ist, sowie ein Dich tungshalterungsteil 65 (lediglich eines dargestellt), welches an dem ersten Teil 63 und dem zweiten Teil 64 befestigt ist. Es ist zu bemerken, daß hier, obwohl lediglich ein einziges Dichtungshalterungsteil 65 dargestellt und erläutert ist, in der Praxis mehrere derartige Teile entsprechend der Anzahl der Ausdrückstifte vorgesehen sind.

Das erste Teil 63 ist an dem zweiten Teil befestigt, wobei ein Raum Sa für die Aufnahme eines Kühlmittels gebildet wird, der aus der Ausnehmung 63h des ersten Teils 63 und der gegenüber liegenden Oberfläche des zweiten Teils 64 gebildet wird. Zwi schen dem ersten Teil 63 und dem zweiten Teil 64 ist ein O-Ring 75 aus Kunststoff eingelegt, um das erste Teil 63 gegen das zweite Teil 64 abzudichten.

Das zweite Teil 64 ist an der Rückseite der beweglichen Form 3 befestigt. Ein O-Ring 74 aus Kunststoff ist an dem Umfang des zweiten Teils 64 zwischen ihm und der Rückseite der bewegli chen Form 3 vorgesehen, um das zweite Teil 64 gegen die Rück seite der beweglichen Form 3 abzudichten.

In der Oberfläche des zweiten Teils 64, die der beweglichen Form 3 gegenüberliegt, ist eine Ausnehmung 64a gebildet, und zwar an der Innenseite der O-Ring--Dichtung 74. Zwischen der beweglichen Form 3 und dem zweiten Teil 64 ist ein Raum S ge bildet.

In der Außenwand des ersten Teils 63 sind an der Peripherie eine Versorgungsöffnung 63b zum Zuführen des Kühlmittels W in den Kühlmittelaufnahmeraum Sa sowie eine Auslaßöffnung 63c zum Abführen des Kühlmittels W angeordnet.

Das Dichtungshalterungsteil 65 ist zylindrisch und besitzt ei nen vergrößerten Durchmesser an dem Ende, das an der Rückseite der beweglichen Form 3 anliegt. Das Dichtungshalterungsteil 65 ist des weiteren dicht an seinem äußeren Umfang in eine Ein satzöffnung 63a, die in dem ersten Teil 63 gebildet ist, sowie in eine Einsatzöffnung 64b, die in dem zweiten Teil 64 ausge bildet ist, eingepaßt, so daß sie fest mit dem ersten Teil 63 und dem zweiten Teil 64 verbunden ist. O-Ringe 72 und 73 aus Kunststoff sind am Innenumfang der Einsatzöffnung des ersten Teils 63 und der Einsatzöffnung 64b des zweiten Teils 64 vor gesehen.

Diese O-Ringe 72 und 73 dichten den äußeren Umfang des Dich tungshalterungsteils 65 sowohl gegen die Einsatzöffnung 63a als auch gegen die Einsatzöffnung 64b.

Das Dichtungshalterungsteil 65 ist mit einer durchgehenden Bohrung 65a in seiner Mitte versehen, in die ein Ausdrückstift 42 fest eingepaßt ist. Ein O-Ring aus Kunststoff wird an dem Innenumfang dieser durchgehenden Bohrung 65a an der Seite des zweiten Teiles 64 gehalten, während ein O-Ring 71 aus Kunst stoff am Innenumfang an der Seite des ersten Teils 63 gehal tert ist.

Die O-Ringe 70, 71 dichten den Ausdrückstift 42 gegen die durchgehende Bohrung 65a ab.

Weiter ist das Dichtungshalterungsteil 65 mit einem hohlen Ab schnitt 65c und einer durchgehenden Bohrung 65b, welche in ei ner Richtung verläuft, die den Ausdrückstift 42 rechtwinklig kreuzt, versehen.

Bei dem beschriebenen Dichtungskühlungsmechanismus 61 ist die Einlaßöffnung 63b des ersten Teils 63 mit einem Versorgungs rohr 30 für das Kühlmitte verbunden. Ein Kühlmittel W wird dem Dichtungskühlungsmittel 61 durch die Kühlmittelversorgungslei tung 30 zugeführt. Als Kühlmittel W kann beispielsweise Wasser verwendet werden.

Das Kühlmittel, das aus der Kühlmittelversorgungsleitung 30 heran geführt wird, wird in den Kühlmittelaufnahmeraum Sa ein geführt. Ein Teil des Kühlmittels W wird durch die Bohrung 65b des Dichtungshalterungsteils 65 dem hohlen Abschnitt 65c zuge führt.

Das dem hohlen Abschnitt 65c zugeführte Kühlmittel kühlt den Teil des Ausdrückstifts 42, der an dem hohlen Abschnitt 65c liegt.

Demzufolge wird der Ausdrückstift 42 in der Nachbarschaft des hohlen Abschnittes 65c teilweise gekühlt. Durch kontinuierli che Zufuhr des Kühlmittels W aus der Kühlmittelversorgungslei tung 30 wird um den hohlen Abschnitt 65c frisches Kühlmittel zirkulieren gelassen und durch Bohrung 65b an den Auslaß 63c geführt.

Auf der anderen Seite funktioniert von den O-Ringen 70 und 71, die sich dicht um den äußeren Umfang des Ausdrückstiftes 42 ziehen, der O-Ring 70 in der Weise, daß er Luft daran hindert, von außen in den Raum zwischen der Einsatzöffnung 3k, die in der beweglichen Form 3 gebildet ist, und dem Ausdrückstift 42 einzudringen, und das Kühlmittel W daran hindert, in die Ein satzöffnung 3k einzudringen. Der O-Ring 70 funktioniert in der Weise, daß er das Kühlmittel daran hindert, aus dem Kühlmitte laufnahmeraum Sa nach außen auszulaufen.

Wenn diese O-Ringe 70 und 71 aus wärmefesten Material, wie beispielsweise Silikonkautschuk oder einem fluorhaltigen Kau tschuk bestünden, würden sie nicht in der Lage sein, kontiniu ierlich unter einer Umgebung benutzt zu werden, in der der Ausdrückstift 42 eine Temperatur von über 200°C erreicht.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher, selbst wenn die Temperatur des Ausdrückstiftes 42 durch Berührung des Aus drückstiftes 42 mit einem heißen Spritzgießling ansteigt, we gen des Vorhandenseins eines hohlen Abschnittes 75c um die O- Ringe 70 und 71 herum die Temperatur desjenigen Teils des Aus drückstiftes 42, der die O-Ringe 70 und 71 berührt, unter 100°C gehalten. Daher werden die O-Ringe 70 und 71 durch Wärme nicht beschädigt.

Im folgenden wird eine Erläuterung eines Beispiels der Be triebsweise der beschriebenen Spritzgießmaschine 1 gegeben.

Zunächst wird vom in Fig. 2 dargestellten Betriebszustand der Spritzgießmaschine 1 aus, d. h. vom Zustand aus, in dem die be wegliche Form 3 von der feststehenden Form 2 getrennt ist, durch die Maschinensteuerungsstelle 52 der hebelartige Formen schließmechanismus 109 betätigt, um die feststehende Form 2 und die bewegliche Form 3 miteinander zu verschließen.

Durch Schließen der Formen 2 und 3 dichtet das Dichtungsteil 35 die Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 und die Trenn fläche 3a der beweglichen Form 3 gegeneinander ab.

Bei der Inbetriebnahme der Spritzgießmaschine 1 ist der oben beschriebene Dichtungskühlungsmechanismus 61 bereits mit dem Kühlmittel W versorgt.

Bei der Inbetriebnahme der Spritzgießmaschine 1 ist des weite ren die Vakuumpumpe bereits in Betrieb, jedoch das Ventilele ment 24 des Ventilmechanismus 21 schließt den Evakuierungsweg 26. Daher ist die Hohlform noch nicht evakuiert.

Andererseits wird der Zylinder 96 der Spritzvorrichtung 95 mit einer vorherbestimmten Menge an geschmolzenem Metall, wie bei spielsweise einer Aluminiumlegierung, durch die Gießpfanne 100 befüllt.

Wenn die Gießpfanne 100 das Einbringen des geschmolzenen Me talles beendet, wird der Kolbenkopf 97 unter Steuerung der Ma schinenkontrollstelle 52 angetrieben. Wenn des Vorderende des Kolbenkopfes 97 die Einfüllöffnung 96a des Zylinders 96 pas siert, wird der Zylinder durch den Kolbenkopf 97 abgedichtet, so daß ein Einbringen von Luft in die Hohlform C von der Seite des Zylinders 96 aus unterbrochen wird.

Es ist zu bemerken, daß der Kolbenkopf 97 normalerweise mit geringer Geschwindigkeit angetrieben wird, wenn damit begonnen wird, ihn zu bewegen.

Die Maschinensteuerstelle 52 beurteilt den Zeitpunkt, an dem der Kolbenkopf 97 die Einfüllöffnung 96a des Zylinders 96 pas siert hat, und gibt einen Befehl an die Ventilsteuerungsein richtung 51, das Ventilelement 24 des Ventilmechanismus 21 zu öffnen.

Nachdem die Ventilsteuerungseinrichtung 51 den Befehl von der Maschinensteuerungsstelle 52 erhalten hat, schaltet sie den elektrischen Strom zum Antrieb des elektromagnetischen Betäti gungsgliedes 22 des Ventilmechanismus 21 an.

Wenn das elektromagnetische Betätigungsglied 22 angetrieben wird, wird das Ventilelement 24, wie in Fig. 8 dargestellt, in der Richtung des Pfeiles C2 bewegt, tritt mit einer Kontakt fläche Sa, die auf der Trennfläche 2a der feststehenden Form gebildet wird, in Berührung und kommt zum Stehen.

Weil das Ventilelement 24 durch das elektromagnetische Betäti gungsglied 22 angetrieben wird, wird zu diesem Zeitpunkt eine praktisch konstante Zeit von mehr als einigen Millisekunden oder weniger als 20 Millisekunden gebraucht, um das Ventilele ment 24 zu öffnen. Beispielsweise werden im Falle der Verwen dung eines hydraulischen Zylinders zum Antrieb des Ventilele ments 24 etwa 200 Millisekunden benötigt, bis das Ventilele ment 24 vollständig geöffnet ist. Diese Zeit ist nicht genau bestimmbar.

Durch diese Bewegung des Ventilelements 24 wird zwischen dem Ventilelement 24 und dem Ventilsitz 39a ein Raum gebildet. Aus diesem Raum zwischen dem Ventilelement 24 und dem Ventilsitz 3% wird Luft (Gas), die in der Hohlform vorhanden ist, über den Evakuierungsweg Ep, der mit der Hohlform C in Verbindung steht, den Evakuierungsweg 26, den Evakuierungsweg 25 und das Evakuierungsohr 55 ausgepumpt.

Das Dichtungsmittel 35 dichtet verläßlich die Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 gegen die Trennfläche 3a der bewegli chen Form 3. Da des weiteren die O-Ringe 70, die am Dichtungs kühlungsmittel 61 angeordnet sind, die Ausdrückstifte 42 ver läßlich gegen die bewegliche Form 3 abdichten, wird der Druck in der Hohlform rasch vermindert.

An dieser Stelle soll die Beziehung zwischen der Druckvermin derung in der Hohlform und der Einspritzgeschwindigkeit unter Bezugnahme auf die in Fig. 9 gezeigte graphische Darstellung erläutert werden.

Kurve (1) aus Fig. 9 zeigt die Druckverminderung in der Hohl form. Kurve (2) zeigt die Spritzgeschwindigkeit des Kolben kopfes 97. Es ist zu bemerken, daß Kurve (3) ein Vergleichs beispiel einer Druckverminderung in einer Hohlform zeigt, wenn ein Schließmechanismus unter Verwendung eines herkömmlichen Solinoidventils und eines hydraulischen oder Luftzylinders be trieben wird. Kurve (4) zeigt die Druckverminderung in der Hohlform, wenn ein Evakuierungsweg geschlossen wird, indem ein Ventil mit Trägheit verwendet wird, wobei geschmolzenes Metall in die Hohlform eingespritzt und die Hohlform damit gefüllt wird. Kurven (3) und (4) zeigen die Druckverminderung bei ei ner Spritzgießmaschine, die nicht mit dem Dichtungskühlungsme chanismus 61 und dem kontinuierlichen Dichtungsglied zwischen der Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 und der Trennflä che 3a ausgestattet ist.

Wie durch Kurve (1) dargestellt, wird der Druck in der Hohl form, wenn die Startzeit für die Druckverminderung mit Pt1 be zeichnet ist, wegen des guten Ansprechens den Ventilelements 24 rasch von dem Zeitpunkt Pt1 an, an dem die Druckverminde rung anfängt, reduziert. Weil des weiteren annähernd keine Luft zwischen den Ausdrückstiften und der Form oder zwischen den Trennflächen 2a und 3a der feststehenden Form 2 bzw. be weglichen Form 3 entweicht, ist es verständlich, daß der Druck in der Hohlform innerhalb kurzer Zeit wirksam verringert wird.

Auf der anderen Seite ist die Zeitverzögerung gemäß den Kurven (3) oder (4) wegen der Verwendung einer Zylindervorrichtung zum Antreiben des Ventils von dem Zeitpunkt Pt1 an, an dem die Druckverminderung beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Druckverminderung tatsächlich eintritt, verhältnismäßig lang, und es findet ein Luftdurchtritt aus dem Raum zwischen dem Ausdrückstiften und der Form oder zwischen den Trennflächen 2a und 3a der feststehenden 2 und der beweglichen Form 3 statt. Daher wird der Druck in der Hohlform nicht wirksam vermindert.

Zusammen mit der Bewegung des Kolbenkopfes 97 erfolgt die Fül lung des Hauptkanals R_n, der mit der Hohlform C in Verbindung steht, und auch des Zylinders 96 mit geschmolzenem Metall ML. In diesem Zustand gelangt die Hohlform unter ein hohes Vakuum von etwa 20 bis 40 Torr.

Das geschmolzene Metall wird durch Veränderung der Einspritz geschwindigkeit des Kolbenkopfes 97 in Richtung auf eine hohe Geschwindigkeit in die Hohlform gespritzt und die Hohlform wird auf diese Weise gefüllt. D. h., daß die Spritzgeschwindig keit zum Zeitpunkt pt2 auf hohe Geschwindigkeit verändert wird.

Jedoch ist es erforderlich, den Evakuierungsweg durch das Ven tilelement 24 zu schließen, um zu verhindern, daß geschmolze nes Metall ML in den Ventilmechanismus 21 eingedrückt wird, bevor der Übergang zur Hochgeschwindigkeitseinspritzung er folgt.

Vorzugsweise ist der Zeitpunkt des Schließens des Evakuie rungsweges 26 durch das Ventilelement 24 unmittelbar vor dem Startpunkt pt2 der Hochgeschwindigkeitseinspritzung, weil die Möglichkeit besteht, daß nach dem Schließen des Evakuierungs weges 26 durch das Ventilelement 24 die Hohlform C nicht eva kuiert wird und der Druck in der Hohlform infolge Eindringens von Luft steigt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch wegen der Verwendung des elektromagnetischen Betätigungsgliedes 22 zum Antrieb des Ventilelements 24 und wegen der Ausführung des Ventilschaftes 23 in Leichtbauweise möglich, den Evakuierungs weg 26 innerhalb einer kurzen Zeit von einigen Millisekunden bis weniger als 20 Millisekunden zu schließen. Weil weiter fast keine Ungleichmäßigkeit bei dem Ansprechen des elektroma gnetischen Betätigungsgliedes 22 besteht, ist es möglich, daß geschmolzene Metall unmittelbar vor dem Zeitpunkt pt2, an dem die Hochgeschwindigkeitseinspritzung beginnt, einzuspritzen.

Es ist zu bemerken, daß die Wahl des Zeitpunktes zum Schließen des Evakuierungsweges 26 durch das Ventilelement. 24 durch die Maschinenkontrollstelle 52 auf der Grundlage der ermittelten Stellung des Kolbenkopfes 97 und des ermittelten Druckes in der Hohlform bestimmt wird. Die Maschinenkontrollstelle 52 gibt auf der Grundlage dieses Stellungssignals und Drucksi gnals einen entsprechenden Befehl an die Ventilsteuerungsein richtung 51.

Beim Betreiben des elektromagnetischen Betätigungsgliedes 22 und Schließen des Evakuierungsweges 26 durch das Ventilelement 24 besteht die Möglichkeit, daß das Ventilelement 24 zurück schlägt, weil es auf den Ventilsitz 39a des Ventilsitzabschnit tes 39 mit hoher Geschwindigkeit auftrifft.

Jedoch ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, das Zurückschlagen des Ventilelements 24 beim Auftreffen des Ventilelements 24 auf den Ventilsitzabschnitt 39 auftrifft, zu verhindern, wenn ein Material zur Herstellung des Ventilsitz abschnittes 39 verwendet wird, das das Zurückschlagen verhin dert, d. h. ein weicheres Material als das des Ventilelements 24. Demzufolge ist es möglich, zu verhindern, das geschmolze nes Metall aus Versehen in den Ventilmechanismus 21 eindringt.

Beim Übergang zur Hochgeschwindigkeitseinspritzung zum Zeit punkt Pt2 wird das geschmolzene Metall ML in die Hohlform C gefüllt und danach erstarren gelassen. Demzufolge kann ein ge wünschter Spritzgießling erhalten werden.

Um den gebildeten Spritzgießling aus der feststehenden Form 2 und der beweglichen Form 3, die miteinander verbunden sind, herauszustoßen, wird der hebelartige Formenschließmechanismus 109 betätigt, um die bewegliche Form 3 von der feststehenden Form 2 wegzubewegen.

Wenn die bewegliche Form 3 von der feststehenden Form 2 wegbe wegt wird (zu diesem Zeitpunkt bewirkt der Kolbenkopf entlang dem Hauptkanalabschnitt gerade eine Pressung), wird der ge bildete Spritzgießling von der feststehenden Form 2 getrennt.

Durch Betätigen des Ausdrückmechanismus 41 in diesem Zustand, um die Ausdrückstifte 42 über die Trennfläche 3a der bewegli chen Form 3 hinaus zu erstrecken, wird es möglich, den Spritz gießling von der beweglichen Form 3 zu entfernen.

Zu diesem Zeitpunkt steigt wegen der Tatsache, daß die Aus drückstifte 42 unmittelbaren Kontakt mit dem auf hoher Tempe ratur befindlichen Spritzgießling besitzen, die Temperatur der Ausdrückstifte 42 ebenfalls.

Der Dichtungskühlungsmechanismus 61 kühlt die Ausdrückstifte 42 partiell, so daß die O-Ringe 70 und 71 keiner hohen Tempe ratur ausgesetzt werden und die Funktion der O-Ringe 70 und 71 durch Wärmeeinwirkung nicht beeinträchtigt wird.

Der Abdichtungskühlungsmechanismus 61 wird außerdem kontinuier lich mit dem Kühlmittel W beschickt, so daß die Temperatur des Abdichtungskühlungsmechanismus 61 im Vergleich zu der Tempera tur der beweglichen Form 3 hinreichend fällt.

Wenn der Abdichtungskühlungsmechanismus 61 unmittelbar mit der beweglichen Form 3 in Kontakt treten sollte, bestünde die Mög lichkeit, daß die Temperaturverteilung an der beweglichen Form 3 beeinflußt werden könnte und die Qualität des Spritzgieß lings verringert werden könnte. Bei der vorliegenden Ausfüh rungsform jedoch tritt der Abdichtungskühlungsmechanismus 61 wegen des Raumes, der zwischen dem Abdichtungskühlungsmecha nismus 61 und der beweglichen Form 3 gebildet wird, nicht un mittelbar mit der beweglichen Form 3 in Kontakt, und es wird dadurch möglich, zu verhindern, daß der Abdichtungskühlungs mechansimus 61 die bewegliche Form 3 beeinträchtigt.

Wie oben beschrieben, wird es durch die vorliegende Ausfüh rungsform unter Verwendung des elektromagnetischen Betäti gungsgliedes 22 zum Antrieb des Ventilelementes zum Öffnen und Schließen des Evakuierungsweges, der mit der Hohlform C und der Vakuumpumpe in Verbindung steht, möglich, den Evakuie rungsweg rasch zu öffnen und zu schließen. Weil das elektroma gnetische Betätigungsglied 22 elektrisch betrieben wird, ist es nicht erforderlich, ein Betriebsfluid einzusetzen, und es wird möglich, den Ventilmechanismus 21 kompakt zu halten. Dem zufolge vergrößert sich die Freiheit, den Ventilmechanismus 21 im Hinblick auf die Formen anzuordnen, so daß es leicht wird, die Anordnung des Ventilelements und des Evakuierungsweges, der zwischen der Hohlform C und der Vakuumpumpe die Verbindung herstellt, zu optimieren.

Wegen der Möglichkeit der Optimierung der Anordnung des Evaku ierungsweges, der die Hohlform C mit der Vakuumpumpe 50 ver bindet, wird es möglich, das Dichtungsmittel 35 zwischen den Umfängen der Trennfläche 2a der feststehenden Form 2 und der Trennfläche 3a der beweglichen Form 3 ohne Unterbrechung aus zuführen, die Entfernung zischen dem Evakuierungsweg, der die Hohlform C mit der Vakuumpumpe 50 und dem Abdichtungsmittel 35 verbindet, voll zu sichern und zu verhindern, daß die Dich tungsmittel durch Wärme geschädigt werden.

Des weiteren können gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch das teilweise erfolgende Kühlen des Ausdrückstifte, die der Einwirkung einer hohen Temperatur unterliegen, Dichtungs mittel des allgemeinen Gebrauchs, wie beispielsweise O-Ringe leicht dazu verwendet werden, die Ausdrückstifte 42 gegen die Form abzudichten.

Zweite Ausführungsform

Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung einer Anordnung um die Formen herum gemäß einer zweiten Ausführungsform einer Spritz gießmaschine gemäß der Erfindung. In Fig. 10 werden zur Be zeichnung der gleichen Teile die gleichen Bezugszahlen verwen det, wie sie in der bisherigen Beschreibung verwendet worden sind.

Gemäß Fig. 10 ist eine Reihe von Ventilmechanismen 201 und 202 an der beweglichen Form der Spritzgießmaschine angeordnet.

Die Anordnung der Ventilmechanismen 201 und 202 ist die glei che wie diejenige des oben beschriebenen Ventilmechanismus 21.

Die Ventilmechanismen 201 und 202 sind in der Mitte des Evaku ierungsweges Ep angeordnet, der zwischen den Trennflächen 3a der beweglichen Form 3 und 2a der feststehenden Form 2 gebil det ist. Der Evakuierungsweg steht mit der Hohlform C in Ver bindung.

Der Evakuierungswegs Ep steht die über die Evakuierungswege 301 und 302, die entsprechend dem Ventilmechanismus 201 gebil det sind, mit einer Vakuumpumpe 501 und über die Evakuierungs wege 303 und 304, die entsprechend dem Ventilmechanismus 202 in der beweglichen Form 3 gebildet sind, mit einer Vakuumpumpe 502 in Verbindung.

Die Vakuumpumpe 501 ist mit der gleichen Pumpleistung ausge stattet wie die Vakuumpumpe 502.

Die elektromagnetischen Betätigungsglieder 22 der Ventilmecha nismen 201 und 202 sind gemeinsam mit der Ventilsteuerungsein richtung 51 verbunden.

Die Ventilsteuerungseinrichtung 51 kann die Ventilmechanismen 201 und 202 unabhängig voneinander antreiben.

Wie bezüglich der ersten Ausführungsform beschrieben, wird es durch Verwendung des elektromagnetischen Betätigungsgliedes 22 zum Antrieb des Ventilelementes 24 möglich, den Ventilmecha nismus kompakter zu gestalten und den Freiheitsgrad für seine Anordnung im Verhältnis zur Form zu erhöhen.

Demzufolge ist es möglich, den Ventilmechanismus im Verhältnis zu der Form leicht anzuordnen.

Wie oben erwähnt, wird es durch Anordnen einer Mehrzahl von Ventilmechanismen 201 und 202 an der Form möglich, den Ge samtquerschnitt der Evakuierungswege zum Evakuieren im Ver hältnis zur Anordnung eines einzelnen Ventilmechanismus zu er höhen. Daher wird es möglich, die Hohlform C wirksam zu evaku ieren. D. h., bei Anordnung eines einzelnen Ventilmechanismus an der Form ist es, selbst wenn die Evakuierungsleistung der Vakuumpumpe vergrößert wird, nicht möglich, den Druck in kur zer Zeit stark zu verringern, weil der Querschnitt des Evaku ierungsweges gering ist. Bei Anordnung einer Mehrzahl Ventil mechanismen 201 und 202 an der Form und durch unabhängige An triebsmöglichkeit für die Ventilmechanismen 201 und 202 wird es möglich, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte für die Venti le gemäß der Anordnung der Ventilmechanismen zu optimieren.

Im folgenden wir ein Beispiel für eine Druckerniedrigung in der Hohlform C für den Fall angegeben, daß eine Mehrzahl von Ventilmechanismen eingesetzt wird. Hierzu wird auf Fig. 11 verwiesen.

In Fig. 11 zeigt die Kurve (1) die Druckverminderung in der Hohlform, während die Kurve (2) die Einspritzgeschwindigkeit des Kolbenkopfes 97 wiedergibt.

Die Bewegung des Kolbenkopfes 97 wird mit niedriger Geschwin digkeit in dem Zustand begonnen, in dem der Evakuierungsweg durch die Ventilmechanismen 201 und 202 geschlossen ist.

Danach wird der Ventilmechanismus 201 zum Zeitpunkt Pt1 des Beginns des Einspritzens geöffnet, worauf der Druck in der Hohlform C zu sinken beginnt. Es ist zu bemerken, daß in die sem Zustand der andere Ventilmechanismus 202 geschlossen ist.

Durch Öffnen des Ventilmechanismus 201 wird der Druck in der Hohlform C durch die Vakuumpumpe 501 rasch verringert.

Wenn der Zeitpunkt Pt2 erreicht ist, an dem der Druck in der Hohlform in einem bestimmten Ausmaß verringert worden ist, wird der Ventilmechanismus 201 geschlossen und der Ventilme chanismus 202 geöffnet. Dadurch wird die Verringerung des Druckes in der Hohlform C durch die Vakuumpumpe 502 fortge setzt. Dieses Öffnen und Schließen der Ventilmechanismen 201 und 202 wird durch Ausgeben eines Befehls von der Maschinen steuerungsstelle 52 an die Ventilsteuerungseinrichtung 51 vor genommen.

Es ist zu bemerken, daß es zufolge der Eigenschaften einer Va kuumpumpe bekannt ist, daß die Evakuierungsgeschwindigkeit mit Verringerung des Druckes allmählich abnimmt. Wenn beispiels weise der Druck durch die Vakuumpumpe 501 verringert wird, fällt die Evakuierungsgeschwindigkeit allmählich. Demzufolge wird es durch Ersetzen der Vakuumpumpe zur Verringerung des Druckes in der Hohlform C durch die Vakuumpumpe 502, nachdem die Verringerung des Druckes durch die Vakuumpumpe 501 in ei nem gewissen Ausmaß fortgeschritten ist, möglich, den Abfall den Evakuierungsgeschwindigkeit so stark wie möglich zu unter drücken und die Zeit, die erforderlich ist, um den Druck auf einen erwünschten Wert zu verringern, zu reduzieren.

Durch Verringerung des Druckes in der Hohlform mit Hilfe der Vakuumpumpe 502 wird in der Hohlform ein hohes Vakuum erzeugt.

In diesem Zustand, wie er zum Zeitpunkt Pt3 der Kurve (2) er reicht ist, wird die Einspritzgeschwindigkeit des Kolbenkopfes 97 auf Hochgeschwindigkeit umgestellt.

Auf der anderen Seite ist es vom Gesichtspunkt der Aufrechter haltung eines hohen Vakuums in der Hohlform bevorzugt, daß der Zeitpunkt zum Schließen des Ventilmechanismus 202 so spät wie möglich liegt. Demzufolge wird es selbst nach Übergang zur Hochgeschwindigkeitseinspritzung durch Offenlassen des Ventil mechanismus 202 so lange, wie das geschmolzene Mea all den Ven tilmechanismus 202 nicht erreicht, möglich, den Anstieg des Druckes in der Hohlform C nach dem Schließen des Evakuierungs weges, der mit der Vakuumpumpe 502 in Verbindung steht, ver läßlich zu unterdrücken.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Ventilmecha nismus 202 nach Übergang zur Hochgeschwindigkeitseinspritzung zum Zeitpunkt Pt4 in Kurve (2) geschlossen.

Die Zeit, die für die Hochgeschwindigkeitseinspritzung erfor derlich ist, ist kurz und beträgt beispielsweise 40 bis 200 Millisekunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird es wegen der Verwendung des elektromagnetischen Betätigungsglie des 22 im Ventilmechanismus möglich, den Ventilmechanismus 202 rechtzeitig in einer derartig begrenzten Zeitspanne zu schlie ßen.

Der Ventilmechanismus 202 ist außerdem, verglichen mit dem Ventilmechanismus 201, weit entfernt von der Hohlform C ange ordnet. Durch Schließen des Ventilmechanismus 202, der weit entfernt liegt, wird es möglich, zu verhindern, daß geschmol zenes Metall in den Ventilmechanismus eindringt, während der Zeitpunkt zum Schließen des Evakuierungsweges, der mit der Hohlform C in Verbindung steht, soweit wie möglich hinausge schoben wird.

Zusammenfassend ist über die Erfindung, wie sie oben beschrie ben ist, festzustellen, daß sie es ermöglicht, eine Spritz gießmaschine zu schaffen, die ein Gießen unter Vakuum ermög licht, wobei in der Hohlform ein hohes Vakuum erzielt werden kann.

Weiter wird es durch die Erfindung möglich, den Druck in der Hohlform in kurzer Zeit wirksam zu verringern.

Während die Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausfüh rungsformen erläutert worden ist, ist es selbstverständlich, daß zahlreiche Abänderungen vom Fachmann vorstellbar sind, oh ne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.

Claims

1. Spritzgießmaschine, umfassend:
eine bewegliche Form (3) und eine feststehende Form (2), eine Vakuumpumpe (50) zum Vermindern des Druckes in einer
Hohlform (C), die zwischen den Formen (2, 3) gebildet ist, eine Einspritzvorrichtung (95) zum Einspritzen und Einfüllen von geschmolzenem Metall (ML) in die Hohlform C unter vermindertem Druck,
wobei mindestens eine der Formen (2, 3) einen Evakuierungsweg (Ep) aufweist, der mit der Vakuumpumpe (50) verbunden ist und mit der Hohlform (C) in Verbindung steht,
ein Ventilelement (24) zum Öffnen und Schließen des Evakuie rungsweges (Ep) und
ein elektromagnetische Antriebsmittel (22), welches das Venti lelement (24) durch elektromagnetische Kraft sich linear in der Öffnungs- und Schließrichtung bewegen läßt.

2. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (24) und das elektromagnetische An triebsmitel (22) auf der Seite der beweglichen Form (3) vorge sehen sind.

3. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Formen (2, 3) einstückig mit einem Ventilsitzabschnitt (39) ausgebildet ist, der das Ventilele ment (24) berührt, wenn es den Evakuierungsweg (Ep) schließt.

4. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzabschnitt (39) aus einem weicheren Material hergestellt ist als das Material des Ventilelements (24).

5. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (24) zwischen Trennflächen (2a, 3a) der Formen (2, 3) angeordnet ist und in einer Richtung angetrieben wird, die senkrecht zu den Trennflächen (2a, 3a) steht.

6. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Evakuierungsweg einen ersten Evakuierungsweg (Ep), der zwischen den Trennflächen (2a, 3a) der Formen (2, 3) gebildet ist und mit der Hohlform (C) in Verbindung steht, und einen zweiten Evakuierungsweg (26) umfaßt, der mit einem Ende des ersten Evakuierungsweges (Ep) verbunden und innerhalb der For men (2, 3) gebildet ist, und daß der Ventilsitzabschnitt (39) an dem Verbindungsteil zwischen erstem (Ep) und zweitem (26) Evakuierungsweg angeordnet ist und einen Ventilsitz (39a) auf weist, der längs der Trennflächen (2a, 3a) mit dem Ventilele ment (24) in Berührung treten kann.

7. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein ringförmiges Dichtungsmittel (35) zwischen den Trennflächen (2a, 3a) aufweist, welches die Hohlform (C) und den ersten Evakuierungsweg (Ep) umgibt.

8. Spritzgießmaschine, umfassend
eine bewegliche Form (3) und eine feststehende Form (2),
eine Vakuumpumpe (50) zur Verringerung des Druckes in einer Hohlform (C), die zwischen den Formen (2, 3) gebildet ist,
eine Einspritzvorrichtung (95) zum Einspritzen und Einfüllen von geschmolzenem Metall (ML) in die Hohlform (C) bei vermin dertem Druck,
wobei mindestens eine der Formen (2, 3) einen Evakuierungsweg (Ep) umfaßt, der mit der Vakuumpumpe (50) verbunden ist und mit der Hohlform (C) in Verbindung steht,
eine Anzahl Ventilelemente (24) zum Öffnen und Schließen des Evakuierungsweges (Ep),
eine Anzahl elektromagnetischer Antriebsmittel (22) zum linea ren Bewegen der Ventilelemente (24) in Öffnungs- und Schließ richtung durch elektromagnetische Kraft und
Steuerungsmittel (51, 52) zum unabhängigen Steuern der An triebsvorgänge der elektromagnetischen Mittel.

9. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (2, 3) eine Anzahl Evakuierungswege (Ep) aufwei sen, die unabhängig voneinander durch die Ventilelemente (24) geöffnet und geschlossen werden, und unterschiedliche Vakuum pumpen (501, 502) mit diesen Evakuierungswegen (Ep) verbunden sind.

10. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel (51, 52) die elektromagnetischen An triebsmittel (22) in vorherbestimmter Reihenfolge steuern, so daß der Druck in der Hohlform (C) stufenweise durch Wechseln der Vakuumpumpen (501, 502), die den Druck in der Hohlform er niedrigen, verringert wird.

11. Spritzgießmaschine, umfassend
eine bewegliche Form (3) und eine feststehende Form (2),
eine Vakuumpumpe (50) zum Verringern des Druck in der eine Hohlform (C), die zwischen den Formen (2, 3) gebildet ist,
eine Einspritzvorrichtung (95) zum Einspritzen und Einfüllen von geschmolzenem Metall (ML) in die Hohlform (C) bei vermin dertem Druck,
einen Ausdrückstift (42) zum Ausdrücken eines Produktes, das in der Hohlform (C) gebildet worden ist, wobei der Ausdrück stift (42) in eine Einsatzöffnung (3k), die in einer Form (2, 3) gebildet ist und mit der Hohlform (C) in Verbindung steht, eingesetzt ist,
ein Abdichtmittel (70) zur Herstellung einer Dichtung zwischen dem Ausdrückstift (42) und der Einsatzöffnung (3k) zum Verhin dern des Eindringens von Luft in die unter vermindertem Druck stehende Hohlform (C) und
ein Mittel (61) zur Verhinderung des Temperaturanstiegs des Ausdrückstiftes (42) zufolge der Berührung mit dem hergestell ten Formling.

12. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (61) zur Verhinderung des Temperaturanstiegs den Bereich des Ausdrückstiftes (42), der mit dem Dichtungs mittel (70) fest abgedichtet ist, stark kühlt.

13. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (61) zur Verhinderung des Temperaturanstieges einen Kühlmittelaufnahmeraum (Sa) aufweist, welcher an der Rückseite der Formen (3) befestigt ist, die Dichtungsmittel (70) haltert und Kühlmittel (W) aufbewahrt.

14. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelaufnahmeraum (Sa) mit einer Einlaßöffnung (63b) zur Aufnahme von Kühlmittel (W) und einem Auslaß (63c) zum Ablassen des Kühlmittels (W), das durchläuft aufweist und der Ausdrückstift (42) in den Kühlmittelaufnahmeraum (Sa) hin einragt, wobei er fest mit dem Dichtungsmittel (70) abgedich tet ist.

15. Spritzgießmaschine gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum (65c) zur Verhinderung der Wärmeleitung zwischen dem Kühlmittelaufnahmeraum (Sa) und den Formen (2, 3) ausgebil det ist.