CZ298982B6

CZ298982B6 - Zpusob provozování stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou a stroj pro lití pod tlakem k jeho provádení

Info

Publication number: CZ298982B6
Application number: CZ20022631A
Authority: CZ
Inventors: Fink@Roland
Original assignee: Oskar Frech Gmbh + Co.
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2008-03-26
Also published as: US6761209B2; US20030029596A1; PL202883B1; JP2003053507A; ES2253309T3; HK1051983A1; ATE314169T1; CZ20022631A3; EP1284168B1; EP1284168A1; DE50108552D1; PL355407A1; JP4307806B2

Abstract

Pri lití pod tlakem s teplou komorou se tekutý kov (5) dopravuje vstrikováním pomocí sem tam se pohybujícího licího pístu (8) z licí nádoby ponorené do tekutého kovu (5) jejím stoupavým kanálem (9) kústí (10) a trysce (14) až do formy (20) a zde sevystaví tlaku, pricemž po každém vstrikování se pri otevrené forme (20) pohybuje licí píst (8) ze zadní polohy, ve které zustává volný propojovací otvor (12) z tekutého kovu (5) do licí komory (7) licí nádoby, do predsunuté polohy, ve které se stoupavý kanál (9) a ústí (10) naplní tekutým kovem (5), nacež se forma (20) uzavre a teprve potom se kovvytlací do formy (20).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu provozování stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou, u něhož se tekutý kov dopravuje vstřikováním pomocí sem a tam se pohybujícího licího pístu z do kovové lázně ponořené licí nádoby jejím stoupavým kanálem k ústí a trysce až do formy a zde se vystaví tlaku.

Vynález se týká také stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Odlitky vyrobené tlakovým litím se ve stále větším rozsahu používají ve všech oblastech techniky, přičemž se požaduje co nejvyšší výrobní kvalita. K tomu je známé (DE 29 22 914) použití na dráze závislých signálů křížení vtlačení nebo použití signálů, které jsou závislé na lisovacím tlaku a z nichž se může odvodit poloha pístu a tím stupeň plnění formy. Z WO 95/33588 je kromě toho také známé umístit v koncové oblasti ústí, tedy krátce před tryskou, senzor kovu vyčnívající shora do ústí, aby se obdržela exaktní hodnota o poloze čela kovu při vstříknutí a z toho se potom odvodily příslušné regulační signály pro plnění formy a průběh lisovacího tlaku. Toto opatření slouží společně s použitím vysoce dynamických ventilů s velmi malými spínacími časy kromě toho k docílení kvalitnějších tenkostěnných odlitků.

Ve všech případech se ale musí dbát na to, aby byl možný pokud možno úplný únik vzduchu přítomného ve před vstupem kovu a vzduchu, který se nachází ve stoupavém kanálu a v ústí, aby se pokud možno zabránilo vzniku lunkrů uvnitř odlitku vyrobeného tlakovým litím. Jakje zná30 mo, pracují všechny stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou tak, že po každém vstříknutí se píst opět vrátí do své původní polohy, ve které je propojovací otvor mezi v peci temperovanou kovovou lázní a licím válcem volný, aby se při lití dříve vyprázdněný licí válec znovu naplnil. Při tomto zpětném pohybu licího pístu vzniká ve stoupavém kanálu a ústí jistý podtlak. Poněvadž ústí ostatně také mírně stoupá k trysce a k formě, teče po tlakovém lití zde ještě přítomný kov opět zpět do licí nádoby až po hladinu, kteráje stanovena hladinou kovová lázně. Stoupavý kanál a ústí jsou proto před každým vstříknutím naplněny vzduchem a musí se proto dbát na to, že také tento vzduch, který je při plnění formy poháněn čelem kovu, by měl formou uniknout. To vede k tomu, že plnění formy nemůže proběhnout pro plnění formy kovem možnou vysokou rychlostí. K tomu přistupuje, že doprava kovové taveniny a tím pohyb licího pístu dopředu může nastat teprve tehdy, když je po proběhlém vstříknutí dříve k odběru výrobku otevřená forma opět uzavřena. Interval mezi vstřiky se tím, zejména v první fázi plnění velmi malou rychlostí pohyblivého licího pístu, prodlužuje. K tomu přistupuje, že přesto není možné, aby vzduchovými kanály přirozenými formě unikl veškerý vzduch, takže v odlitku mohou vznikat vzduchové póry.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá ve zjednání nápravy a navržení způsobu provozování stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou a příslušně provedeného stroje pro lití pod tlakem, pomocí něhož lze relativně bezpečně odvést vzduch z formy a licího systému.

K řešení tohoto úkolu se navrhuje u způsobu podle vynálezu shora uvedeného typu, aby se po každém vstřikování při otevřené formě pohyboval licí píst ze své zadní polohy, ve které zůstává volný přívod z kovové lázně do licí komory licí nádoby, do předsunuté polohy, ve které se stou-1 CZ 298982 B6 pavý kanál a ústí naplní tekutým kovem, načež se forma uzavře a teprve potom se kov vytlačí do formy.

Tímto opatřením se může využít interval, během něhož se stejně otevře forma k odebrání výrob5 ku, pro část dopravního postupu kovové taveniny pro nové vstřikování. Současně se přitom musí dbát na to, aby se vytlačoval z licího systému vzduch nacházející se ve stoupavém kanálu a v ústím přičemž vzhledem k otevřené formě neexistují žádné obtíže při jeho úniku. Po následujícím uzavření formy se proto může provést vlastní tlakové lití, při kterém se, předtím než se zvýší tlak na kovovou taveninu a úplně se provede vtlačení, musí příslušnými odvětrávacími kanály pouze vytlačit vzduch ještě přítomný ve formě. Množství vzduchu, které se u stavu techniky musí vytlačit ze stoupavého kanálu, případně ústí, to znamená z licího systému při každém vstřikování, může každopádně uniknout jednoduchým způsobem, a to v intervalu, který stejně musí být mezi každým vstřikováním stanoven pro vyjmutí odlitku.

V dalším vytvoření vynálezu se může kontrolovat příchod kovu na vrchol ústí, provede se uzavření formy a než se forma uzavře, licí píst se udržuje ve své poloze. Tímto provedením se může ve srovnání se stavem techniky z důvodu přeplnění licího systému provést plnění formy a vytlačení podstatně rychleji a také exaktněji, takže je možné vyrábět výrobky vyšší kvality bez působení vlivu vzduchu s vyšší efektivitou.

K provedení nového způsobuje vhodný stroj pro lití pod tlakem s teplou komorou, který je opatřen v ústí od stoupavého kanálu k trysce stoupajícím kanálu s v oblasti trysky umístěným senzorem kovu, přičemž ovšem senzor kovu je odchylně od návrhu podle WO 95/33588 umístěn na spodní straně ústí. Tímto provedením totiž je senzor kovu obtékán kovem ve fázi předplnění licí25 ho systému pomalu tekoucím a může se provádět jemná regulace. Jak je známo, mají ústí stávajících strojů pro lití pod tlakem s teplou komorou sklon 5°, který se může využít k tomu, aby kov v tomto kanále ústí vlivem pohybu licího pístu vpřed stoupal až k senzoru kovu pomalu.

Může být také vytvořeno příslušné řídicí zařízení, které od okamžiku stanoveného signálu senzo30 ru kovu, že licí systém je předplněn, přebírá řízení vtlačování kovové taveniny do formy.

Jestliže se dbá, že je známo, aby se hladina kovové taveniny v peci, například ve vícekovové peci, udržela neustále stejně vysoká, potom je také možné vytvořit křivku předplnění licího systému specificky podle stroje a nezávisle na formě. Potom pracuje systém posuvu licího pístu a systém zásobování tlakem v závislosti na formě a může se provozovat známým způsobem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je zobrazen a v následujícím objasnění pomocí příkladu provedení na výkresech.

Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 schematický řez licím systémem s formou stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou, obr. 2 zvětšené zobrazení oblasti konce ústí licího systému s tryskou a obr. 3 časový průběh rychlosti pohybu licího pístu a jím dopravované taveniny kovu do licího systému podle obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Z obr. 1 je patrné, že licí systém 1 sestává z blíže neznázoměné pece 2 s temperovanou komorou 3, ve které se nachází až do hladiny 4 tekutý kov 5. Do této, tekutým kovem 5 tvořené kovové lázně je ponořena licí nádoba 6, která má válcovou licí komoru 7 a sem a tam se pohybující licí píst 8 a rovněž k licí komoře 7 připojený stoupavý kanál 9. Stoupavý kanál 9 ústí do ústí 10, které

-2CZ 298982 B6 je vytvořeno v přípojce 11 licí nádoby 6, ustavené na konci stoupavého kanálu 9 a rovněž je s ním ohříváno, což ale není blíže znázorněno.

Licí komora 7 je kromě toho opařena propojovacím otvorem 12 ke kovové lázni tvořené tekutým kovem 5, který je volný ve znázorněné zadní poloze licího pístu 8. Licí píst 8 je řízené poháněn pístní tyčí 13, přičemž k tomu použitý pístový pohon není znázorněn.

Ústí 10 je opatřeno do něho vloženou tryskou 14, která je patrná na obr. 2. Na obr. 2 je také znázorněno topení 15, umístěné kolem ústí 10. Je také patrný senzor 16 kovu, který je vložen do ústí

10 ze spodní strany a je připojen připojovacím kabelem 17 k řídicímu zařízení 18, které je opět neznázoměným způsobem připojeno k pohonu licího pístu 8.

K obr. 1 se ještě poznamenává, že ústí 10 s tryskou 14 je ustaveno na přívodním systému 91 pro formu 20, která je sestavena z pevné poloviny 22 formy 20, upnuté na pevné upínací desce 21 dále neznázoměného stroje pro lití pod tlakem, a z pohyblivé poloviny 23 formy 20, upevněné na neznázoměné pohyblivé upínací desce stroje pro lití pod tlakem. Tato forma 20 je známým způsobem opatřena odvětrávacími kanály a na obr. 1 je znázorněna v uzavřeném stavu.

Na obr. 1 uzavřená forma 20 se podle nového způsobu otevře k odebrání ještě se ve formě 20 nalézajícími výrobky. Toto otevření formy 20 se podle obr. 3 děje na časové ose v čase nula. Podle nového způsobu se při otevřené formě 20 pohybuje licí píst 8 pomocí svého pohonu z na obr. 1 znázorněné polohy dolů. Uzavírá přitom propojovací otvor 12 ke kovové lázni z tekutého kovu 5 a tlačí v licí komoře 7 a v připojeném stoupavém kanále 9 až k hladině 4 přítomný tekutý materiál taveniny stoupavým kanálem 9 nahoru do mírně k formě 20 stoupajícího kanálu 24 ústí

10. Tekutý kov 5 přitom dojde, jak je znázorněno na obr. 2, až k senzoru 16 kovu, který je zespoda vložen do stoupajícího kanálu 24 ústí 10, a přetéká ho při horizontální hladině 25, takže může vydat signál, když tekutý kov 5 vystoupí na senzor 16 kovu, případně po empiricky zjistitelné další krátké prodlevě vystoupí na trysku 14 až do horizontální maximální hladiny 25a. Tento okamžik, respektive okamžik, kdy tekutý kov 5 dosáhne na senzor 16 kovu, se využívá společně s uzavřenou formou 20 jako startovací signál pro rychlé plnění formy 20. V příkladu provedení podle obr. 3 je to po 2 s. Sama forma 20 je do času tp uzavřena, takže se potom, do okamžiku uběhnutí 3 s může použít také již známý postup plnění formy 20 s vysokou rychlostí.

Bez dalšího je patrné, že tekutým kovem 5 před licím pístem 8 na začátku postupu znázorněného na obr. 3 před čelem kovu vytlačený vzduch, který se nachází v nad hladinou 4 ležící části stoupavého kanálu 9 a ve stoupajícím kanále 24 ústí 10, se může být problémů z ještě otevřené formy 20 uvolnit. Kovová tavenina se přitom plní velmi pomalu a s malou rychlostí (u příkladu provedení 0,1 m za sekundu) do licího systému i, který je tímto způsobem u příkladu provedení po dobu 2 s, předplňován. Z tohoto předplněného licího systému 1, což je na obr. 2 znázorněno hori40 zontální hladinou 25, lze po uzavření formy 20 v času t|. formu 20 rychle a efektivně plnit výlučně v závislosti na podmínkách daných formou 20. Nijak to nezabraňuje úniku malého množství vzduchu přítomného ve formě 20 a malého podílu vzduchu z trysky 14 (obr. 2). Tímto způsobem je proto možné vyrobit tlakový odlitek téměř bez ovlivnění vzduchem. Je také možné dodržet kratší dobu cyklu, protože předplnění pro licí systém i, které nastává na obr. 3 v čase až 2 s, nastává v prodlevě, ve které musí být forma 20 otevřena k odebrání výrobku.

Novým způsobem výroby se mohou litím pod tlakem spolehlivě vyrábět také odlitky s malou hmotností.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob provozování stroje pro lití pod tlakem s teplou komorou, u něhož se tekutý kov (5) dopravuje vstřikováním pomocí sem a tam se pohybujícího licího pístu (8) z do tekutého kovu (5) ponořené licí nádoby (6) jejím stoupavým kanálem (9) k ústí (10) a trysce (14) až do formy (20) a zde se vystaví tlaku, vyznačující se tím, že se po každém vstřikování při otevřené io formě (20) pohybuje licí píst (8) ze zadní polohy, ve které zůstává volný propojovací otvor (12) z tekutého kovu (5) do licí komory (7) licí nádoby (6), do předsunuté polohy, ve které se stoupavý kanál (9) a ústí (10) naplní tekutým kovem (5), načež se forma (20) uzavře a teprve potom se kov vytlačí do formy (20).

15
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se na ústí (10) kontroluje přívod tekutého kovu (5), načež se zahájí uzavírání formy (20) a licí píst (8) se udržuje ve své poloze, až se forma (20) uzavře.
3. Stroj pro lití pod tlakem s teplou komorou k provádění způsobu podle nároku 1, který je

20 opatřen v ústí (10) od stoupavého kanálu (9) k trysce (14) stoupajícím kanálem (24) s v oblasti trysky (14) umístěným senzorem (16) kovu, vyznačující se tím, že senzor (16) kovu j e umístěn na spodní straně stoupajícího kanálu (24) ústí (10).
4. Stroj pro lití pod tlakem s teplou komorou podle nároku 3,vyznačující se tím, že

25 k senzoru (16) kovu je připojeno řídicí zařízení (18) ke kontrole a vyhodnocení jeho signálu, který se používá jako startovací signál pro vytlačování do formy (20).
5. Stroj pro lití pod tlakem s teplou komorou podle nároku 4, vyznačující se tím, že se řídicím zařízením (18) a zařízením provedení procesu vytvoří křivka předplnění licího systému

30 (1), která stanoví specificky podle stroje dobu předplňování a rychlost licího pístu (8) včetně zabrzdění licího pístu (8).
6. Stroj pro lití pod tlakem s teplou komorou podle jednoho z nároků 3 až 5,vyznačující se t í m , že sestává z vícekomorové pece (2), která má v odebírací komoře stejnou hladinu

35 lázně.