DE102006041514A1 - Energy-saving nozzle for the hot chamber of a die casting machine comprises a thermocouple in contact with a heating spiral of an electrical tubular heating body and arranged as a measuring value transmitter - Google Patents

Energy-saving nozzle for the hot chamber of a die casting machine comprises a thermocouple in contact with a heating spiral of an electrical tubular heating body and arranged as a measuring value transmitter Download PDF

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Abstract

Energy-saving nozzle comprises a thermocouple (5) in contact with a heating spiral of an electrical tubular heating body (1) and arranged as a measuring value transmitter for the temperature of the heating spiral next to a thermocouple (3) in contact with a mouthpiece body core (7). The thermocouple (5) is electrically connected to a controller for the energy supply of the heating coil.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch beheizte Druckgussdüse für eine Warmkammer-Druckgießmaschine.The The invention relates to an electrically heated die casting nozzle for a hot chamber die casting machine.

Druckgussdüsen bzw. Mundstückkörper an Gießbehältern von Warmkammer-Druckgießmaschinen werden allgemein mittels elektrischer Widerstandsheizung auf eine zum Erhalt der notwendigen Viskosität des auszutragenden Gutes, wie flüssigem Magnesium, Zink oder ähnlichem, erforderlichen Temperatur gehalten.Die casting nozzles or Mouthpiece body on casting containers of Hot chamber die casting machines be generally by means of electrical resistance heating on a to obtain the necessary viscosity of the material to be discharged, like liquid magnesium, Zinc or similar, required temperature maintained.

Zur Regelung der Temperatur derartiger Druckgussdüsen ist es bekannt, Thermoelemente als Messwertgeber einzusetzen.to Control of the temperature of such die-cast nozzles is known, thermocouples to be used as a transmitter.

Mit der DE 4439872 C2 wurde es hierzu bereits vorgeschlagen, ein Thermoelement dicht am Mundstück der Düse anzuordnen, um über den damit gewonnenen Messwert direkt am kritischen Punkt durch Zuschalten der elektrischen Heizung das Metall am Austrittspunkt der Düse im geschmolzenen Zustand mit der erforderlichen Viskosität zu halten.With the DE 4439872 C2 For this purpose, it has already been proposed to arrange a thermocouple close to the mouthpiece of the nozzle in order to keep the metal at the exit point of the nozzle in the molten state with the required viscosity via the measured value obtained directly at the critical point by connecting the electric heater.

Nachteil dieser Anordnung des Thermoelements ist es, dass es im Verlauf des Düsenkörperkerns zu ungleichmäßiger Erwärmung, verbunden mit einer unzulässigen Abkühlung desselben kommen kann.disadvantage This arrangement of the thermocouple is that in the course of Nozzle body core to uneven heating, associated with an inadmissible Cooling of the same can come.

Die Beseitigung dieses Nachteils wurde bereits mit einer mit der DE-OS 2155648 beschriebenen Anordnung von zwei Thermoelementen als Messwertgeber für die Regelung der Temperatur des Mundstückkörpers angestrebt, wobei ein Thermoelement in direkter Berührung mit dem Düsenkern und ein weiteres Thermoelement in einer gesonderten Auskehlung im Düsenkern im Bereich des Mundstücks angeordnet wird. Ein Regler wird damit in die Lage versetzt, die von beiden Thermoelementen gemessenen Temperaturwerte des Düsenkerns in zwei örtlich unterschiedlichen Bereichen zur Regelung der elektrischen Heizung abzugleichen.The elimination of this disadvantage has already been with one with the DE-OS 2155648 described arrangement of two thermocouples as a transmitter for controlling the temperature of the mouthpiece body, wherein a thermocouple is arranged in direct contact with the nozzle core and another thermocouple in a separate groove in the nozzle core in the region of the mouthpiece. A controller is thus enabled to match the temperature values of the nozzle core measured by the two thermocouples in two spatially different areas for controlling the electric heater.

Gemeinsamer Nachteil der genannten Lösungen zur Regelung der elektrischen Heizung einer Druckgussdüse bleibt es jedoch, dass beim Aufheizen des Mundstückkörpers bis zum Erreichen des Sollwerts der Düsentemperatur, eine massive, unnötig Energie erfordernde Überhitzung des elektrischen Heizelements sowie der umliegenden Bereiche des Düsenkerns, bis hin zur Zerstörung des elektrischen Heizelements eintreten kann.common Disadvantage of the solutions mentioned to control the electrical heating of a die-casting nozzle remains However, when heating the mouthpiece body until it reaches the set point the nozzle temperature, a massive, unnecessary Energy requiring overheating the electrical heating element and the surrounding areas of the nozzle core, to the point of destruction of the electric heating element can occur.

Wird diesem Nachteil mit einer Begrenzung der Leistung des elektrischen Heizelements begegnet, kann in der zur Verfügung stehenden Aufheizzeit die erforderliche Solltemperatur des Mundstückkörpers mit der Folge von Qualitätseinbußen der Druckgießteile gegebenenfalls nicht erreicht werden.Becomes this disadvantage with a limitation of the power of the electric Heated element encountered in the available heating time the required target temperature of the mouthpiece body with the result of quality losses of Die-cast parts may not be achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit der Energiespardüse gemäß des Anspruches.The solution This object is achieved with the energy saving nozzle according to the claim.

Erfindungsgemäß ist dazu ein hier als Energiespardüse bezeichneter Mundstückkörper, bestehend aus einem Stahlkörper als Mundstückkörperkern mit in Längsrichtung verlaufenden, zur Vermeidung einer Schererewärmung strömungsgünstig ausgelegten Fließkanal, einem in spiralförig verlaufenden Quernuten in der Oberfläche des Stahlkörpers eingepressten elektrischen Heizelements, vorzugsweise einem eine Heizwendel enthaltenen elektrischen Rohrheizkörpers, einem über dem Mundstückkörperkern zur Fixierung und Isolierung des Heizelements aufgezogenen Stahlrohr, einem direkt mit dem Mundstückkörperkern in Berührung stehenden Thermoelements sowie eines weiteren, innerhalb der Heizwendel des elektrischen Rohrheizkörpers direkt mit diesem in Berührung stehenden Thermoelements.According to the invention is this one here as an energy saving nozzle designated mouthpiece body consisting from a steel body as the mouthpiece body core with in the longitudinal direction running, designed to avoid shear heating flow-oriented flow channel, one in a spiral extending transverse grooves pressed in the surface of the steel body electric heating element, preferably a heating coil contained electric tubular heater, one over the mouthpiece body core steel pipe mounted for fixing and insulating the heating element, one directly with the mouthpiece body core in touch standing thermocouple and another, within the heating coil of the electric tubular heater directly in contact with this standing thermocouple.

Ein mit diesen beiden Thermoelementen elektrisch verbundener Regler begrenzt die höchstzulässige Betriebstemperatur des elektrischen Heizelements im Zusammenwirken mit der Regelung der Betriebstemperatur des Mundstückkörperkerns durch pulsierendes Zu- bzw. Abschalten des elektrischen Heizelements unter Berücksichtigung der Temperatur des Rohrheizkörpers.One with these two thermocouples electrically connected controller limits the maximum operating temperature of the electric heating element in cooperation with the control the operating temperature of the mouthpiece body core by pulsating Switching on or off of the electric heating element under consideration the temperature of the tubular heater.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und in Bezug auf die Zeichnung veranschaulicht, in derin the The following is the invention with reference to an embodiment and in relation illustrated on the drawing, in the

1: die Energiespardüse im Schnitt
zeigt. 1 : the energy saving nozzle on average
shows.

Wie aus der vorstehend genannten Zeichnung ersichtlich ist, weist der im Ausführungsbeispiel als Energiespardüse bezeichnete Mundstückkörper einen Stahlkern 7 mit zur Vermeidung von Schererwärmung strömungsgünstig ausgebildeten, zentrisch längsverlaufenden Fließkanal 8 auf und enthält einen im Umfang in spirlaförmig, radial eingefrästen Nuten eingepressten elektrischen Rohrheizkörper 1 mit innenliegender Heizwendel.As is apparent from the above-mentioned drawing, the mouthpiece body referred to as an energy saving nozzle in the embodiment has a steel core 7 with aerodynamically designed to avoid shear heating, centric longitudinal flow channel 8th on and contains a circumferentially spirlaförmig, radially milled grooves pressed electrical tubular heater 1 with internal heating coil.

Im Inneren dieses elektrischen Rohheizkörpers 1 ist außerdem ein Thermoelement 5 in Berührung mit der Heizwendel angeordnet. Ein weiteres Thermoelement 3 ist am Stahlkern 7 in direkter Berührung mit diesem angeordnet. Ein über die Nuten im Stahlkern 7 mit den darin eingepressten Rohrheizkörper 1 aufgezogenes Stahlrohr 2 fixiert und schützt den Rohrheizkörper 1 und isoliert zusätzlich vor Wärmeverlusten. Der Rohrheizkörper 1 wird von einer Anschlussleitung 4 mit flexibler Stahlummantelung elektrisch gespeist.Inside this electric raw radiator 1 is also a thermocouple 5 arranged in contact with the heating coil. Another thermocouple 3 is at the steel core 7 arranged in direct contact with this. One over the grooves in the steel core 7 with the pressed in tubular heater 1 mounted steel tube 2 fixes and protects the tubular heater 1 and additionally isolated from heat losses. The tubular heater 1 is from a connecting cable 4 with flexible steel casing electrically powered.

Mit dem direkt in der Heizwendel des elektrischen Rohrheizkörpers 1 angeordneten Thermoelement 5 ist zunächst beim Erreichen der maximal zulässigen Betriebstemperatur des elektrischen Rohrheizkörpers 1 mittels des damit verbundenen, im Ausführungsbeispiel nicht näher bezeichneten Reglers die Energiezufuhr bis zum Unterschreiten dieses Maximalwertes abregelbar. Gleichzeitig wird mittels des mit dem Stahlkern 7 in Berührung stehenden Thermoelements 3 dessen Solltemperatur überwacht. Beim Unterschreiten dieser Solltemperatur wird der elektrische Rohrheizkörper 1 vom Regler bis zum Erreichen dieser Solltemperatur bzw. bis zur Überschreitung der mit dem Thermoelement 5 gemessenen Maximaltemperatur der Heizwendel des Rohrheizkörpers 1 zugeschaltet.With the directly in the heating coil of the electric tubular heater 1 arranged thermocouple 5 is first when reaching the maximum allowable operating temperature of the electric tubular heater 1 by means of the regulator associated therewith, which is not designated in greater detail in the exemplary embodiment, the energy supply can be regulated until it falls below this maximum value. At the same time by means of the steel core 7 in contact thermocouple 3 monitored the setpoint temperature. When falling below this target temperature of the electric tubular heater 1 from the controller until reaching this setpoint temperature or until it is exceeded with the thermocouple 5 measured maximum temperature of the heating coil of the tubular heater 1 switched on.

Die mit der Regelung der Solltemperatur des Stahlkernes 7 des Mundstückkörpers verknüpfte Regelung der Maximaltemperatur der Heizwendel des elektrischen Rohrheizkörpers 1 vermeidet somit einmal vorteilhaft die Zerstörung dieser Heizwendel sowie den unnötigen Energieverbrauch durch Überhitzung und gestattet es andererseits, elektrische Heizungen höherer Leistung zur Verkürzung der Anheizzeiten bzw. der Zuschaltpulszeiten einzusetzen.The with the regulation of the set temperature of the steel core 7 the mouthpiece body associated control of the maximum temperature of the heating coil of the electric tubular heater 1 thus once advantageously avoids the destruction of this heating coil and the unnecessary energy consumption due to overheating and on the other hand allows it to use electric heaters higher power to shorten the Anheizzeiten or the Zuschaltpulszeiten.

Claims (1)

Energiespardüse für eine Warmkammer-Druckgießmaschine, mit einem zylindrischen Mundstückkörperkern mit axialer, in Fließrichtung konisch verjüngten Fließkanal zu Förderung des geschmolzenen Metalls zur Angussbuchse des Druckgusswerkzeuges, einem in spiralförmig in die Oberfläche des Mundstückkörperkerns eingebrachten Nuten eingepressten elektrischen Rohrheizkörper mit innerer Heizwendel, einem den elektrischen Rohrheizkörper in den Nuten festlegenden, über den Mundstückkörperkern aufgeschobenen metallischen Rohr, einem mit dem Mundstückkörperkern in Berührung stehenden Thermoelement, das seinerseits mit einem Regler für die elektrische Energiezufuhr der Heizwendel des Rohrheizkörpers elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein allein mit der Heizwendel des elektrischen Rohrheizkörpers (1) in Berührung stehendes, weiteres Thermoelement (5) als Messwertgeber für die Temperatur der Heizwendel des elektrischen Rohrheizkörpers (1) neben dem mit dem Mundstückkörperkern (7) in Berührung stehenden Thermoelements (3) angeordnet und neben dem Thermoelement (3) mit dem Regler für die Energiezufuhr der Heizwendel elektrisch verbunden ist.An energy saving nozzle for a hot chamber die casting machine, comprising a cylindrical die body core having an axially tapered flow passage for conveying the molten metal to the sprue bushing of the die casting die, an electrical tubular heater with internal heating coil pressed into spirally formed grooves in the surface of the die body core, the electric tubular heater in the grooves defining, pushed over the Mundstückkörperkern metallic tube, a contact with the Mundstückkörperkern thermocouple, which in turn is electrically connected to a controller for the electrical power supply of the heating coil of the tubular heater, characterized in that one alone with the heating coil of the electric tubular heater ( 1 ) in contact, another thermocouple ( 5 ) as a transmitter for the temperature of the heating coil of the electric tubular heater ( 1 ) next to the mouthpiece body core ( 7 ) in contact thermocouple ( 3 ) and next to the thermocouple ( 3 ) is electrically connected to the regulator for the power supply of the heating coil.
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