CN110328346A - 用于制造压铸件的设备、控制装置和过滤模块以及为此的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于制造压铸件的设备(10)，所述设备由具有压铸模具(12)和设计用于对模具空腔受控地抽真空的抽气设备，所述抽气设备至少由真空单元(18)和由连接所述压铸模具的至少一个抽吸管路(20)构成，其中所述抽吸管路(20)终止于模具空腔中的模具真空阀(21)处，其中所述设备与中央控制装置(1)连接，其中在所述至少一个抽吸管路(20)中插入有过滤模块(2)，所述过滤模块包括至少一个过滤器、湿度传感器、压力传感器。

Description

用于制造压铸件的设备、控制装置和过滤模块以及为此的 方法

本申请是申请日为2017年10月20日，申请号为201780074621.6，发明名称为“用于制造压铸件的设备、控制装置和过滤模块以及为此的方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于制造压铸件的设备，所述设备具有压铸模具以及设计用于对模具空腔受控地抽真空的抽气设备，所述抽气设备由真空单元以及连接真空单元和压铸模具的抽吸管路构成。此外，本发明涉及一种用于制造压铸件的设备的控制装置以及过滤模块和一种用于制造压铸件的方法。

背景技术

由DE 30 02 886 C2已知一种用于制造压铸件的设备。在所述设备中如也在具有用于使铸模排气的抽气设备的其他已知的压铸机中，与模具的抽真空共同作用地在几毫秒之内进行用液态金属的最后的模具填充。在此，目标是在铸模的模具空腔中实现尽可能高的真空，以便实现铸造件的尽可能高的质量。

EP 0 600 324 A1描述一种用于在真空压铸机中形成真空的方法，其中待施加于压铸模具处的真空在铸造工艺期间可受到调节。在此，通过真空阀施加的真空借助切换阀在其压力变化中调节成，使得在模具空腔中、铸造室中和抽吸管中的压力根据确定的可设定的功能每时间单位进行调节。负压经由真空测量探针检测，所述真空测量探针测量在真空连接管路中的压力。

但是，在压铸方法中也需要使用分离材料和润滑材料。所述添加物首先具有如下目的：在液态金属与铸模的轮廓之间产生分离层，使得阻止金属在铸模处的附着。这尤其在铝铸造中由于铝相对于铸模的铁的高的亲合性而出现。通常，为了产生所提及的阻隔层，使用可混合水的分离剂。通过所述分离剂，附加地实现压铸模具的冷却或调温。

然而，所述设备或方法的缺点是，在取出铸造件之后需要重新的分离剂涂覆并且在吹干铸模时在模具空腔中留有残余水分。尽管通过铸模的接下来的抽真空过程，可以将所述残余水分以一定百分比从模具空腔中与在铸造过程中产生的其他气体一起抽走，然而在铸模中总是留有一定的残余水分份额。但是，所述留在压铸模具中的残余水分在接下来的铸造过程中又与液态金属反应形成气体。然后，后者以多孔或缩孔形式作用于制成的铸造件中。由此，产生制成的铸造件的显著的质量降低。

由EP0819487B1已知一种用于制造压铸件的设备，所述设备具有设置在抽吸管路中的两个阀。两个并联的阀建立在真空箱与压铸模具之间的连接或中断所述连接。通过关闭这两个阀，在抽吸管路中产生所谓的参考腔。所述参考腔表明在压铸模具的最后的抽真空过程结束时已经存在的状态。由此，以简单的方式可确定在系统中最不同的、对于压铸的质量起决定作用的参数，尤其残余水分含量，并且相应地控制设备。

由DE 10022560A1已知一种压铸装置，所述压铸装置在排气通道处具有压力监控，所述排气通道具有阀和过滤器。

系统的所有部件，主要是阀和传感器，承受强烈的磨损并且是维护密集的。

由DE 4313800 A1已知一种用于以受控地抽真空控制压铸设备的方法。所述控制装置是中央的，但是不具有设置用于不同目的的模块。

由DE 20 2004 017 551 U1已知一种用于液压的和气动的部件的控制设备。

发明内容

本发明的目的是，提供一种改进的设备、改进的控制装置、过滤模块以及改进的方法，所述方法保护部件和/或使得可达到快速的维护。

所述目的借助一种用于制造压铸件的设备来实现，所述设备由具有压铸模具以及设计用于对模具空腔受控地抽真空的抽气设备，所述抽气设备至少由真空单元和由连接压铸模具的至少一个抽吸管路构成，其中抽吸管路终止于模具空腔中的模具真空阀处，其中所述设备与中央控制装置连接，其中在至少一个抽吸管路中插入有过滤模块，过滤模块包括至少一个过滤器、湿度传感器、压力传感器。

通过插入将多个功能集成在构件中的过滤模块，实现构造用于制造压铸件的设备，使得简单的维护是可行的。在此，过滤模块将多个功能，如过滤功能和测量功能，集成在一个构件中，使得能够简单地构造具有过滤模块的设备。

有利的是，过滤模块安装成，使得在过滤器与模具真空阀之间的连接件，即管路，比在过滤器与真空泵之间的抽气管路更短。由此，过滤模块能够尽可能靠近实际的模具空腔地安装，这能够实现在模具空腔中的参数的测量的优化。

根据本发明的解决方案有利地可在如下设备中使用：在所述设备中，压铸模具由可运动的半模以及固定设置的半模构成。

根据压铸机的实施方式，有利的是，抽吸管路固定在可运动的半模或固定的半模处。

根据本发明的设备具有如下优点：模具真空阀是不同类型的阀。借此，可行的是，在完全不同的压铸机上使用阀，其也使用不同的阀类型。阀类型的替换，例如通过液压阀替换气动阀，以简单的方式是可行的。

有利地，控制装置设计用于操控至少一个类型的模具真空阀。

在此，配置有用于制造压铸件的设备的控制装置，所述设备具有压铸模具以及设计用于对模具空腔受控地抽真空的抽气设备，其中所述设备与中央控制装置连接，其中所述控制装置具有控制单元，其中至少一个模块与用于制造压铸件的设备连接并且另外的模块与用于操控阀的至少一个液压的和/或气动的单元连接。

在此，控制装置是特别灵活的并且可匹配于不同设备的需要。

有利的是，用于液压单元的至少一个模块可与用于气动单元的至少一个模块并行地运行。这允许控制装置在混合设备中的使用，在混合设备中，使用来自液压系统或气动系统的不同的构件。

控制单元具有在用于使用真空支持的压铸的铸造工具中用于操控阀的部件，其中阀的类型，即机械的、液压的、气动的，是可替换的。借此，能够以不同模块进行设备的混合运行。

有利的是，用于操控阀的部件由软件部件构成。控制单元具有用于在设备处提取的所有测量数据的输入端。

本发明的目的是，提供一种改进的过滤模块，所述过滤模块保护部件和/或可达到快速的维护。

所述目的也借助具有铸模的用于制造铸造件的设备的过滤模块来实现，其中过滤模块包括由底部和盖构成的至少一个过滤器壳体，其中底部和盖经由至少两个滚花螺钉彼此密封地连接并且形成用于过滤器插件的结构空间。

通过具有滚花螺钉的构造，可以简单地维护过滤器壳体。不需要工具来打开和关闭，并且由此仅短地中断生产过程。

有利的是，底部和盖经由O型圈密封地彼此连接，其中O型圈密封件是可靠的密封件，所述密封件即使在频繁的维护时也可靠地密封。

此外，有利的是，过滤器插件由金属缸体构成，金属缸体由孔板在端侧限界，使得整个过滤器插件能够以简单的方式和方法从过滤器壳体中移除。

过滤器插件在金属缸体中包括至少一个精过滤器和粗过滤器，使得来自铸造工艺的残渣可以在过滤器中沉积。

在此，精过滤器和粗过滤器借助锁止环在金属缸体中锁止。

有利的是，过滤模块包括至少一个湿度传感器和/或至少一个压力传感器。

在此，过滤模块将多个功能，如过滤功能和测量功能，集成在一个构件中，使得能够简单地构造具有过滤模块的设备。

有利地，过滤模块处于铸造工具与测量装置之间。

附图说明

本发明的其他细节、特征和优点从图示的实施例的以下描述中得出。

其中示出：

图1示出设备的三维示图；

图2以侧视图示出根据本发明的用于制造压铸件的设备的示意图；

图3以俯视图示出根据本发明的用于制造压铸件的设备的示意图；

图4示出过滤模块的截面；

图5示出过滤器的示意图；

图6示出过滤器插件的截面；

图7示出控制单元的简图。

具体实施方式

在图1中示意性示出的用于制造压铸件的设备10基本上包括压铸模具12和抽气设备16。在此，压铸模具12在所述示例中由可运动的半模14和固定的半模15构成。抽气设备16尤其由抽吸管路20和与抽吸管路连接的真空泵18构成。在抽吸管路的与真空泵18相对置的端部处，抽吸管路与压铸模具12的可运动的半模14和/或固定的半模15连接。在所述实施例中，两个抽吸管路20与真空泵18连接。这些抽吸管路分别在半模14和15处终止。

在压铸模具12之间，或者说在半模与真空泵18之间，在抽吸管路中设置有过滤模块2。在图1中未示出模具真空阀，其在压铸模具中处于抽吸管路20的接口附近。过滤器设置在抽吸管路中并且将抽吸管路20划分成第一部段，即管路20a，以及第二部段，即抽气管路20b。在所述实施例中经由液压接口与模具真空阀连接的控制单元3安装在压铸机处。在此，控制装置1仅仅通过屏幕表示。

设备在图2中示出为侧视图并且在图3中示出为俯视图，其中示出模具真空阀21。

抽吸管路20包括以下构件：从模具真空阀21至主阀的管路20a、过滤模块2以及在过滤模块2与真空泵18之间的抽气管路20b。

抽吸管路或管路的部段20a始于模具真空阀21附近或模具真空阀中。

抽吸管路由特别的耐热的负压软管构成并且延续至过滤模块2，通过过滤模块2经由负压软管延续至未示出的手动阀和压铸机。从那里，管路通至真空管路系统中并且在真空泵站处终止。

过滤模块2构成为紧凑的构件并且具有不同任务。

在此，在图4中放大地示出过滤模块。

在输入侧和在输出侧，过滤模块具有接口，接口可以经由螺纹接头100与1或2寸的连接件连接。经由所述螺纹接头，紧凑的过滤模块2可与真空系统的管道连接。

经由变径双向端接管101连接过滤器壳体102。在过滤器壳体处，可看出滚花螺钉103，滚花螺钉连接由底部102a和盖102b构成的过滤器壳体。

在过滤器处连接有压力传感器104，所述压力传感器经由缩进部105连接。

在下游安装有压力计106。经由卡箍107和螺纹接头，二位二通阀108，即具有两个受控的接口和两个切换位置的阀，处于过滤模块中。所述阀用作主阀。

在二位二通阀中，安置有残余水分测量装置，所述残余水分测量装置如在现有技术中突出到参考腔中。

参考腔描述在压铸过程结束时和在压铸模具12的抽真空结束时已经存在的状态的环境参数。

所有传感器，即压力传感器和残余水分传感器，直接或间接与控制单元1连接。阀也与所述控制单元1连接，其中控制单元根据所求取到的测量值控制具有所有部件的整个铸造工艺。

在过滤模块中使用的过滤器自身由过滤器壳体102构成，过滤器壳体由底部102a和盖102b构成。在此，两个部件借助滚花螺钉103连接，使得壳体部件能够以简单的方式的方法分离。为了密封壳体部件102a和102b，O型圈205贴靠在壳体部件的平坦的环周面处，所述环周面为了引导O型圈具有沟槽，连接三个彼此等距安装的滚花螺钉。本领域技术人员当然也可以使用任意其他数量的滚花螺钉。滚花螺钉的使用使过滤器的维护非常简化，因为过滤器能够在不使用工具的情况下由人打开。

如在图5中所示，当两个构件分离，则在内部中看出过滤器插件200。过滤器插件如在图6中以截面图所示由金属缸体构成，所述金属缸体由两个孔板201封闭。在两个孔板201之间安装有精过滤器203和粗过滤器204。锁止环用于在金属缸体中固定精过滤器和粗过滤器。

粗过滤器由钢质过滤织物构成并且可以通过拍掉来自铸造工艺的污物来清洁。

精过滤器借助苯或合适的清洁剂清洁。重要的是，具有钢质过滤织物的过滤器的粗糙侧朝向模具真空阀并且精过滤器朝向磁阀。过滤器插件的更换间隔与在生产轮班期间沉积的污物部分的范围相关。在密集使用的情况下，可每小时更换过滤器插件是完全可行的。

由粗过滤器和精过滤器构成的过滤器组合将来自铸造工艺的污物引入朝传感器的方向降低到最小程度。

过滤器壳体102配备有压力计，所述压力计显示在排空阶段期间真空的实际值，在这种情况下，最终值是空腔中的真空水平。

过滤器壳体102整体地具有用于连接用于测量和记录压力的传感器104的1/2寸开口。

传感器的模拟输出信号被传输给控制单元1。具有磁阀和其他构件的过滤模块通过使用过滤器与不具有过滤器相比显著地更无磨损地工作，因为它们能够以简单的方式和方法替换和/或清洁。

此外，根据本发明的用于制造压铸件的机器要求至少一个临近铸模的通向抽气设备的形状配合的阀。

在具有用于使模具排气的抽气设备的压铸机中，与模具的抽真空共同作用地在几毫秒之内进行用液态金属的最后的模具填充。因此，为了实现尽可能高的真空，适宜的是，尽可能晚地关闭用于抽真空的、与模具连接的抽吸通道，也就是说，在液态金属可以喷射到抽吸系统中之前不久。合适的阀例如作为液压阀在DE 3002886A1中描述。

存在替选的阀形式，例如气动阀或搓板式阀，使用所述阀，以便快速降低铸模中的压力。

气动阀具有系统引起的问题。与液压驱动相比，气动力和力矩显著更小并且始终点对点地实现气动的缸体运动。最终位置总是通过固定止挡部限定。由此，气动阀必须非常临近铸模安装，这提高所述部件的磨损。

搓板式阀称为“打开的排气系统”。阀的排气管路主要通过阀半部之间的间隙大小和阀宽度确定。所述阀经常与路径-或时间受控的阀组合使用。

作为模具真空阀的阀类型不限制根据本发明的设备的功率。相反，使得可使用不同的阀。此外，压铸机不必须强制地配备有一种阀类型，而是也允许不同阀类型的组合。

根据本发明的设备具有控制单元1，所述控制单元处理设备的所有测量值并且借助所述控制单元操控所有液压的、气动的系统。

液压控制单元3在液压阀的情况下控制压力缸从阀操纵装置的插入件的插入直至模具阀借助控制栓的打开和关闭。

所述示例性的液压控制单元3在分布器板4处旋紧。在分布器板上存在以下接口：

P＝压铸机的运行压力(最小120-160Bar)；

T＝箱管(0Bar)；

A＝压开缸体＝打开的阀(以120-160Bar)；

B＝压入缸体＝关闭的阀。(以大约95-100Bar的存储压力)

调节阀Y1、具有Y2的P管中的芯止回阀的换向滑阀Y2、换向滑阀Y3、减压阀(≈95-100Bar)、膜片式蓄压器(Po-＝60Bar氮)以及基板的P管中的芯止回阀，在控制单元3中集成在唯一的壳体中。

所集成的换向滑阀Y3用作为用于在关断设备时自动排放蓄压器压力的安全阀。膜片式蓄压器设计用于恒定压力，以使液压缸进而推入件运动，用于打开/关闭模具真空阀。

此外，用于制造压铸件的设备具有模块化构造的操控装置。控制装置1具有用于检测在设备处提取的所有测量数据的输入端和用于抽吸段的操控输出端以及如液压控制装置3和起动控制装置3'的子单元。控制装置构造成，使得其与不同的结构元件和阀形式兼容地构造。控制装置可以并行地操控不同类型的阀，如液压的和气动的阀。以这种方式，通过其他类型替代阀类型是简单的，因为仅仅所属的控制模块激活并且匹配。

借助根据本发明的控制装置可操控多个模具抽真空线路和快速真空线路。

在开关柜中借助PLC控制实施控制。所述控制允许基于模具阀的活塞位置的可靠问询，以便探测阀的关闭状态。

但是，封闭位置也可以在不具有位置确定的情况下通过在压射运动中的测量是可设定的并且可变的，并且因此由控制装置经由固定预设的时段操控。

在图7中示意性地示出控制装置。本身的软件模块化地作为软件部件1a、1b、1c、1d、1e示出。软件适合于一起运行各个模块，而不期望的模块保持不激活。

软件模块1a…1e在所述示例中经由数据连接操控两个控制单元3和3'。在此，涉及用于相同或不同类型的阀的控制单元。因此，控制单元3可以是用于液压的模具真空阀的控制单元，而控制单元3'可以是用于气动阀的控制单元。此外可选地，控制装置控制真空单元以及本身的压铸机。

用于制造压铸件的方法的特征在于以下方法步骤：

a)将压铸模具抽真空，

b)用浇铸材料填充压铸模具，

c)移除压铸件，

e)测量过滤模块中的环境参数，以及

f)根据所述测量的结果，控制用于制造压铸件的设备。

由此确保，所述方法可以根据压铸模具中的实际的环境参数来控制并且可以标准化到相应的优化的环境参数。因此，可行的是，设定铸造工艺，使得所测量的残余水分达到根据压铸模具和压铸件典型的最小值并且所述方法转入稳定状态。

附图标记列表

1 控制单元

1a、1b、1c、1d、1e 控制模块

2 过滤模块

3 控制模块

4 分布器板

10 设备

12 压铸模具

16 抽气设备

14 可运动的半模

15 固定的半模

18 真空泵

20 抽吸管路

20a 管路

20b 抽气管路

21 模具真空阀

100 螺纹接头

101 变径双向端接管

102 过滤器壳体

102a、102b 底部和盖

103 滚花螺钉

104 压力传感器

105 缩进部

106 压力计

107 卡箍

108 二位二通阀

200 过滤器插件

202 孔板

203 精过滤器

204 粗过滤器

205 O型圈

Claims (7)

1.一种用于制造铸件的设备(10)的过滤模块(2)，所述设备具有压铸模具(12)和设计用于对模具空腔受控地抽真空的抽气设备，所述抽气设备至少由真空单元(18)和由连接所述压铸模具的至少一个抽吸管路(20)构成，其中所述抽吸管路(20)终止于模具空腔中的模具真空阀(21)处，其中所述设备与中央控制装置(1)连接，并且其中在至少一个抽吸管路(20)中插入有过滤模块(2)，所述过滤模块包括至少一个过滤器、湿度传感器、压力传感器，其中所述过滤模块(2)安装成，使得在所述过滤器与所述模具真空阀之间的连接件，即管路(20a)，比在所述过滤器与真空泵之间的抽气管路(20b)更短，

其特征在于，

所述过滤模块(2)包括由底部(102a)和盖(102b)构成的至少一个过滤器壳体(102)，其中所述底部和所述盖经由至少两个滚花螺钉(103)彼此密封地连接并且形成用于过滤器插件(200)的结构空间。

2.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述底部(102a)和盖(102b)经由O型圈密封地彼此连接。

3.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述过滤器插件由金属缸体构成，所述金属缸体由孔板(201)在端侧限界。

4.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述过滤器插件在所述金属缸体中包括至少一个精过滤器(203)和粗过滤器(204)。

5.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述精过滤器(203)和粗过滤器(204)借助锁止环在所述金属缸体中锁止。

6.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述过滤模块包括至少一个湿度传感器和/或至少一个压力传感器。

7.根据权利要求1所述的过滤模块(2)，其特征在于，所述过滤模块(2)安装在铸造工具与测量装置之间。