CH694790A5 - Verfahren sowie Vorrichtung zum Entlüften von Giessformen. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften von Giessformen  nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Entlüften  von Giessformen gemäss dem Anspruch 7. 



   Um die Gefahr von Lufteinschlüssen im fertigen Gussteil zuverlässig  verhindern zu können, muss die Giessform bzw. der Formhohlraum der  Giessform während des Giessvorgangs entlüftet werden. Dabei muss  nicht nur die in den Hohlräumen der Giessmaschine und der Giessform  vorhandene Luft entweichen können, sondern es muss darüber hinaus  auch sichergestellt werden, dass die aus der flüssigen Giessmasse  austretenden Gase ebenfalls entweichen können. 



   Eine grundsätzliche Problematik beim Entlüften von Giessformen besteht  darin, dass innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne ein relativ  grosses Volumen evakuiert werden muss, damit Lufteinschlüsse zuverlässig  verhindert werden können. 



   Zum Evakuieren von Giessformen werden heutzutage üblicherweise Vakuumanlagen  eingesetzt, welche nebst einer Vakuumpumpe auch einen Vakuumtank  umfassen. Obwohl derartige Vakuumanlagen in der Praxis sehr zuverlässig  funktionieren, wäre es für bestimmte Anwendungsfälle und insbesondere  bei Formhohlräumen mit einem grossen Volumen und/oder bei sehr kurzen  Taktzeiten wünschenswert, wenn die Entlüftungsleistung gesteigert  werden könnte. Zudem sind Vakuumanlagen teuer in der Herstellung  und in Bezug auf Verschmutzung relativ empfindlich. 



   Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Entlüften  von Giessformen vorzuschlagen, welches einfach realisierbar ist und  mit welchem sich bei zuverlässiger Funktionsweise ggf. hohe Entlüftungsleistungen  und kurze Zykluszeiten erzielen lassen. 



   Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten  Verfahrensschritte gelöst. 



   Mit dem vorgeschlagenen Verfahren lassen sich Giessformen auf einfache  Weise entlüften. Gegen-über den bekannten, mit einer Vakuumanlage  operierenden Verfahren ergeben sich insbesondere hinsichtlich Kosten,  Zuverlässigkeit und Effizienz Vorteile. 



     Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen  2 bis 6 umschrieben. 



   Im Anspruch 7 wird zudem eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens  beansprucht, währenddem die Ansprüche 8 bis 12 bevorzugte Ausführungsbeispiele  der Vorrichtung umschreiben. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.  In diesen Zeichnungen zeigt:      Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel  einer Vorrichtung zum Entlüften von Giessformen;     Fig. 2 ein  zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Entlüften von Giessformen,  und     Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 beim Ausblasen der  Absaugleitung.  



   Anhand der Fig. 1, welche schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel  der Vorrichtung zum Entlüften von Giessformen zeigt, wird der grundsätzliche  Aufbau sowie die Wirkungsweise der Entlüftungsvorrichtung näher erläutert.  Die gesamthaft mit 1 bezeichnete Giessform weist in ihrem Innern  einen Formhohlraum 2 auf, von dem ein Entlüftungskanal 3 aus der  Giessform 1 heraus nach aussen führt. Am Ende des Entlüftungskanals  3 ist ein Entlüftungsventil 4 angeordnet, welches den Entlüftungskanal  3 nach dem Füllen des Formhohlraums 2 verschliesst, so dass über  den Entlüftungskanal 3 kein Giessmaterial aus der Giessform 1 austreten  kann; Zum Entlüften der Giessform 1 ist eine gesamthaft mit 11 bezeichnete  Entlüftungsvorrichtung vorgesehen. Diese Entlüftungsvorrichtung 11  weist einen Kompressor 17 sowie eine Venturidüse 20 auf.

   Die Venturidüse  20 ist auf der Einlassseite mit dem Kompressor 17 verbunden, mittels  welchem die für die Erzeugung eines Unterdrucks notwendige Gasströmung  generiert werden kann. Die Venturidüse 20 selber ist mit einer Einschnürung  21 versehen, die dem Erzeugen einer hohen Strömungsgeschwindigkeit  und damit eines Unterdrucks dient. Da die grundsätzliche Wirkungsweise  von Venturidüsen bekannt ist, wird an dieser Stelle nicht näher darauf  eingegangen. Gattungsgemässe Kompressoren verfügen im Allgemeinen  über einen Druckspeicher, der jedoch zugunsten einer übersichtlichen  Darstellung nicht eingezeichnet ist. 



     Das Entlüftungsventil 4 ist über die Leitungen 7, 12 mit der Unterdruckseite  der Venturidüse 20 verbunden. In der eigentlichen Absaugleitung 12  ist ein verstellbares Drosselventil 13 angeordnet, wobei die Mittel  zum Verstellen des Drosselventils 9 nicht eingezeichnet sind. Zudem  sind zwei Filter 10, 24 sowie mehrere Ventile 5, 8, 18, 22 vorgesehen,  deren Funktion anschliessend noch näher erläutert wird. 



   Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung stellt sich wie folgt dar: Bei  geöffneten Ventilen 18 und 22 kann die vom Kompressor 17 erzeugte  Gasströmung die Venturidüse 20 durchströmen, so dass in der Absaugleitung  12 ein Unterdruck erzeugt wird. Vor dem Beginn des eigentlichen Giessvorgangs  wird das Ventil 8 geschlossen und das Ventil 5 geöffnet, so dass  die sich im Formhohlraum 2 befindlichen Gase über die Leitungen 7  und 12 aus der Giessform 1 abgesaugt werden. 



   Die abgesaugten Gase werden in der Filtereinrichtung 24 mechanisch-physikalisch  gereinigt, bevor sie an die Umgebung abgegeben werden. Nach dem vollständigen  Füllen des Formhohlraums 2 wird das Entlüftungsventil 4 geschlossen.  Das Schliessen des Entlüftungsventils 4 kann sowohl fremdbetätigt  wie auch mittels des Giessmaterials erfolgen. Dazu kann das Entlüftungsventil  4 beispielsweise mit einem vom Giessmaterial betätigten Kraftaufnehmer  versehen sein, wie dies aus der EP-0 612 573 bekannt ist. 



   Während des Absaugens kann der für die Absaugung der Gase relevante  Unterdruck mittels des Drosselventils 13 variiert werden, indem der  zur Verfügung stehende Absaugquerschnitt verändert wird. Eine Alternative  zum Variieren des für die Absaugung der Gase relevanten Unterdrucks  kann darin bestehen, dass die Menge und/oder die Strömungsgeschwindigkeit  des durch die Venturidüse 20 strömenden Gases beeinflusst wird. 



   Fig. 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung  zum Entlüften von Giessformen 1, welche zusätzlich mit einem Vakuumtank  15 und einem in der Absaugleitung 12 angeordneten Ventil 14 versehen  ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirkt der Vakuumtank 15  als eine Art Puffer, welcher zwischen den Giesszyklen, bei geschlossenem  Ventil 14, evakuiert werden kann. Vor dem Beginn eines Giessvorgangs  muss das Ventil 8 geschlossen und die Ventile 5 und 14 geöffnet werden,  damit die sich im Formhohlraum 2 befindlichen Gase über die Leitungen  7    und 12 abgesaugt werden können. Auch in diesem Fall kann der  für die Absaugung der Gase relevante Unterdruck mittels des Drosselventils  13 variiert werden. 



   Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäss Fig. 1 beim Ausblasen der Absaugleitung  12. Dazu müssen die Ventile 5 und 22 geschlossen und die Ventile  8 und 18 geöffnet werden. In diesem Fall wird die vom Kompressor  17 erzeugte Gasströmung dazu genutzt, die Absaugleitung 12 unter  hohem Druck auszublasen und von Rückständen zu befreien. Zum Ausscheiden  der Rückstände ist das Filter 10 vorgesehen. 



   Die wesentlichen Vorteile einer erfindungsgemäss gestalteten Absaugvorrichtung  können folgendermas-sen zusammengefasst werden: - kompakter, einfacher  und preisgünstiger Aufbau; - effiziente Absaugung; - sehr kurze  Zykluszeiten möglich; - regulierbare Absaugleistung; - Verstopfungsprobleme  können weitestgehend verhindert werden; - geringer Wartungsaufwand;  - die abgesaugten Gase können einfach und effizient gereinigt und  deren Abgabe an die Umwelt verhindert werden; - universelle Einsetzbarkeit;  kann z.B. für Druckgiessen, Niederdruckgiessen, Gravitätsgiessen,  Spritzgiessen etc. eingesetzt werden; - unempfindlich in der Anwendung  wie auch in Bezug auf die ggf. verwendeten Schmier- und Trennmittel  sowie generell in Bezug auf Verschmutzung. 



   Es bleibt festzuhalten, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele  lediglich mögliche Ausführungsvarianten des Verfahrens und der Vorrichtung  umschreiben und dass im Rahmen des in den Patent-ansprüchen definierten  Schutzumfangs durchaus von diesen Beispielen abweichende Verfahren  und Vorrichtungen zur Anwendungen kommen können.

Claims (12)

1. Verfahren zum Entlüften von Giessformen (1) durch Anlegen eines Unterdrucks an einen aus der Giessform (1) herausführenden Entlüftungskanal (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck mittels eines strömenden Gases unter Ausnutzung des Venturi-Effekts erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Giessform (1) abgesaugten Gase vor der Abgabe an die Umgebungsluft gereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Unterdruck zum Evakuieren eines mit dem aus der Giessform herausführenden Entlüftungskanal (3) verbundenen Vakuumtanks (15) verwendet wird.

4.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Menge und/oder die Geschwindigkeit des strömenden Gases und/oder der absaugrelevante Querschnitt zwecks Beeinflussung des Unterdrucks variiert wird/werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströmung mittels eines Kompressors (17) erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Absaugen der Gase vorgesehene Absaugleitung (12) periodisch mittels eines unter Überdruck stehenden Gases gereinigt wird.

7.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse, eine Pumpe, ein Kompressor (17) oder ein Druckspeicher zum Erzeugen der Gasströmung sowie eine Venturidüse (20) zum Umsetzen der Gasströmung in einen Unterdruck vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein fremd- und/oder von der Giessmasse betätigtes Entlüftungsventil (4) zum Verschliessen des Entlüftungskanals (3) vorgesehen ist, welches direkt oder indirekt mit der Venturidüse (20) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Entlüftungsventil (4) und der Venturidüse (20) angeordneter Vakuumtank (15) vorgesehen ist.

10.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filtereinrichtung (24) zum Ausscheiden von in den abgesaugten Gasen mitgeführten Rückständen und Verunreinigungen vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (13) zum Variieren des absaugrelevanten Unterdrucks vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (5, 8, 18, 22) zum Umleiten der vom Kompressor (17) erzeugten Gasströmung vorgesehen sind, derart dass die Absaugleitung (12) mit einem unter Überdruck stehenden Gas beaufschlagbar ist.