DE102008016919B3 - Verfahren zum Entlüften des Formhohlraums einer Gießvorrichtung sowie Vakuumanlage und Gießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Entlüften des Formhohlraums einer Gießvorrichtung sowie Vakuumanlage und Gießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften des Formhohlraumes einer Gießvorrichtung, wobei man den Formhohlraum mittels einer Vakuumanlage mit Unterdruck beaufschlagt. Um das Verfahren derart weiterzubilden, dass es eine verbesserte Entlüftung des Formhohlraumes ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass man die Saugleistung der Vakuumanlage während der Entlüftung des Formhohlraumes variiert. Außerdem werden eine Vakuumanlage und eine Gießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften des Formhohlraums einer Gießvorrichtung, wobei man den Formhohlraum mittels einer Vakuumanlage mit Unterdruck beaufschlagt und die Saugleistung der Vakuumanlage während des Entlüftens des Formhohlraumes variiert.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine Vakuumanlage zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Vakuumanlage an den Formhohlraum einer Gießvorrichtung anschließbar ist zum Beaufschlagen des Formhohlraumes mit Unterdruck und wobei die Saugleistung der Vakuumanlage während der Entlüftung des Formhohlraumes steuerbar ist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Gießvorrichtung mit einer derartigen Vakuumanlage zur Durchführung des Verfahrens.
  • Gießvorrichtungen weisen einen Formhohlraum auf, in den flüssiges Gießmaterial eingefüllt werden kann, beispielsweise eine metallische Schmelze, insbesondere eine Aluminium- oder Magnesiumschmelze, oder auch ein flüssiges Kunststoffmaterial. Um zu vermeiden, dass im zunächst flüssigen und dann innerhalb sehr kurzer Zeit aushärtenden Gießmaterial Luftblasen eingeschlossen werden, durch die die Qualität des hergestellten Gussteiles beeinträchtigt werden könnte, kann der Formhohlraum mittels einer Vakuumanlage entlüftet werden. Das Entlüften des Formhohlraumes erfolgt bevorzugt während seiner Befüllung mit Gießmaterial. Mittels der Vakuumanlage wird der Formhohlraum mit Unterdruck beaufschlagt. Hierzu weisen übliche Vakuumanlagen einen Unterdruckspeicher auf, der vor oder während des Befüllens des Formhohlraumes mit dem Formhohlraum verbunden wird. Um zu vermeiden, dass flüssiges Gießmaterial aus dem Formhohlraum heraustreten und zur Vakuumanlage gelangen kann, ist üblicherweise zwischen dem Formhohlraum und der Vakuumanlage ein Verschlussventil geschaltet, das während des Befüllens des Formhohlraumes geöffnet ist.
  • Zum Befüllen des Formhohlraumes kommt häufig ein Einpresskolben zum Einsatz, mit dessen Hilfe das flüssige Gießmaterial in den Formhohlraum eingebracht werden kann. Der Einpresskolben ist in einer Gießkammer verschieblich gelagert, die eine Einfüllöffnung aufweist. Die Beaufschlagung des Formhohlraumes mit Unterdruck erfolgt vorzugsweise während der Bewegung des Einpresskolbens ausgehend von einer Stellung, in der er eine Einfüllöffnung der Gießkammer abdeckt, bis zu einer Endstellung, in der das Gießmaterial in den Formhohlraum eingebracht ist. Diese Bewegung dauert nur wenige Sekunden, so dass der gesamte Formhohlraum innerhalb sehr kurzer Zeit entlüftet werden muss. Die sich im Formhohlraum zunächst befindliche Luft muss daher innerhalb sehr kurzer Zeit durch verhältnismäßig enge Spalte aus dem Formhohlraum entweichen. Diese engen Spalte beeinträchtigen das Absaugvermögen. Es hat sich gezeigt, dass in vielen Fällen trotz Bereitstellung einer leistungsstarken Vakuumanlage der Formhohlraum nur ungenügend entlüftet wird.
  • Die DE 1 208 321 A beschreibt ein Verfahren zur Evakuierung von Vakuumbehältern, in denen schmelzflüssige Metalle während eines Gießvorganges entgast werden. Zur Evakuierung ist an die Vakuumbehälter eine Pumpanordnung angeschlossen mit einer Gebläsepumpe und einer Drehkolbenpumpe.
  • Während einer Vorevakuierung außerhalb des eigentlichen Gießvorganges läuft die Gebläsepumpe nur im Leerlauf, erst während des eigentlichen Gießvorganges wird dann die Gebläsepumpe mit voller Leistung zugeschaltet.
  • In der DE 10 2006 010 560 A1 wird eine Vakuumdruckgießvorrichtung beschrieben, bei der der Formhohlraum beim Einfüllen von Gießmaterial über ein Entlüftungsventil mittels einer Vakuumanlage abgesaugt werden kann. Zur Bestimmung vakuumtechnischer Parameter der Vakuumanlage kann in einem Pufferbehälter der Vakuumanlage eine Druckanstiegsmessung vorgenommen werden.
  • Aus der DE 101 44 945 B4 ist eine Vakuumdruckgießvorrichtung bekannt, bei der der Formhohlraum mit konstanter Saugleistung so lange abgepumpt wird, bis ein Vakuumventil abhängig von der Stellung eines Einpresskolbens innerhalb einer möglichst kurzen Schließzeit geschlossen wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es eine verbesserte Entlüftung des Formhohlraumes ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Eine verbesserte Entlüftung des Formhohlraumes kann dadurch erzielt werden kann, dass man die Saugleistung der Vakuumanlage beim Entlüften variiert. Bei der Bereitstellung einer sehr hohen Saugleistung kann es aufgrund der sich ausbildenden Strömungsdynamik im Bereich der engen Spalte, über die die Vakuumanlage mit dem Formhohlraum in Strömungsverbindung steht, zu einer Verengung des effektiven Strömungsquerschnitts kommen. Dies kann zur Folge haben, dass während der kurzen Evakuierungszeit nur eine sehr begrenzte Luftmenge aus dem Formhohlraum entweichen kann, so dass letztlich trotz Bereitstellung einer hohen Saugleistung eine erhebliche Luftmenge im Formhohlraum verbleibt. Wird dagegen die Saugleistung während der Entlüftung des Formhohlraumes variiert, so kann die Ausbildung einer strömungsdynamischen Verengung des effektiven Strömungsquerschnitts zumindest gering gehalten werden. Dies hat zur Folge, dass eine deutlich größere Luftmenge während der zur Verfügung stehenden Evakuierungszeit aus dem Formhohlraum entweichen kann. Somit wird die Gefahr vermindert, dass sich in dem aushärtenden Gießmaterial Lufteinschlüsse ausbilden.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren speichert man mehrere Saugleistungskurven, die jeweils einen Verlauf der Saugleistung während der Entlüftung des Formhohlraumes darstellen, ab, gibt dem Benutzer die Saugleistungskurven zur Auswahl vor und bei Bedarf ruft man eine abgespeicherte Saugleistungskurve zur Steuerung der Saugleistung der Vakuumanlage aus dem Speicher ab. Dies gibt beispielsweise die Möglichkeit, in einem Speicherglied mehrere Saugleistungskurven abzuspeichern, die jeweils an die Ausgestaltung eines bestimmten Formhohlraumes angepasst sind, um den jeweiligen Formhohlraum in optimaler Weise, insbesondere während des Einfüllens von Gießmaterial, abzusaugen. Der Benutzer kann dann in Abhängigkeit von dem jeweils zum Einsatz kommenden Formhohlraum die jeweils optimale Saugleistungskurve zur Steuerung der Saugleistung der Vakuumpumpe aus dem Speicher abrufen.
  • Von Vorteil ist es, wenn man die Saugleistung der Vakuumanlage während der Entlüftung des Formhohlraumes erhöht. Dies gibt die Möglichkeit, zu Beginn des Entlüftungsvorgangs die Saugleistung gering zu halten, um sie dann anschließend zu erhöhen. Die anfänglich geringe Saugleistung stellt sicher, dass sich praktisch keine strömungsdynamischen Verengungen des effektiven Strömungsquerschnittes ausbilden. Somit kann trotz der anfänglich eher geringen Saugleistung eine beträchtliche Luftmenge innerhalb sehr kurzer Zeit abgesaugt werden. Mit zunehmender Verringerung des Drucks im Formhohlraum kann dann während der Evakuierungszeit die Saugleistung erhöht werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass man mit zunehmender Verringerung des Drucks im Formhohlraum die Saugleistung kontinuierlich erhöht.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn man zu Beginn der Entlüftung des Formhohlraumes eine minimale Saugleistung wählt und diese während der Entlüftung erhöht, wobei sie am Ende der Entlüftung einen Maximalwert erreicht. Je kleiner die Luftmenge ist, die sich noch im Formhohlraum befindet, desto größer kann die Saugleistung der Vakuumanlage gewählt werden, ohne dass der Strömungsquerschnitt aufgrund strömungsdynamischer Effekte verkleinert wird.
  • Günstig ist es, wenn man die Saugleistung zeitabhängig variiert. Die Entlüftung kann beispielsweise einige Sekunden, insbesondere drei bis fünf Sekunden dauern. Zu Beginn der Entlüftung kann die Saugleistung minimal gewählt werden, insbesondere kann ein Wert Null für die Saugleistung gewählt werden, die dann mit zunehmender Entlüftungszeit bis auf einen Maximalwert gesteigert wird.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass man die Saugleistung in Abhängigkeit von der Stellung des Einpresskolbens der Gießvorrichtung variiert. Wie eingangs erwähnt, führt der Einpresskolben eine Verschiebebewegung aus. Der vom Einpresskolben zurückgelegte Weg in der Gießkammer kann mittels eines Weggebers erfasst werden. Somit kann in Abhängigkeit von der Stellung des Einpresskolbens die Saugleistung gesteuert werden.
  • Von Vorteil ist es, wenn man während der Entlüftung des Formhohlraumes die pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum abgesaugte Luftmenge erfasst. Hierzu kann ein Messglied zum Einsatz kommen, mit dessen Hilfe die tatsächlich aus dem Formhohlraum pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge, also der Luftmengendurchfluss, gemessen werden kann. Die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge kann dann zur Optimierung der Saugleistungskurve herangezogen werden dergestalt, dass man die Saugleistung derart variiert, dass eine möglichst große Luftmenge innerhalb sehr kurzer Zeit dem Formhohlraum entnommen werden kann.
  • Günstig ist es, wenn man die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge auf einer Anzeigeeinrichtung grafisch anzeigt. Die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge kann kontinuierlich erfasst werden, so dass der Benutzer an der Anzeigeeinrichtung auf einfache Weise den Verlauf der abgesaugten Luftmenge zeitabhängig oder in Abhängigkeit von der Stellung des Einpresskolbens erkennen kann. Optimalerweise erreicht die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge einen Minimalwert, sobald das flüssige Gießmaterial den sogenannten Anschnitt des Formhohlraumes erreicht hat, d. h. dessen Eintrittsöffnung. Zu diesem Zeitpunkt sollte die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge im Idealfall einen Minimalwert erreicht haben, der sich dann bei der anschließenden Gießphase, in der das Gießmaterial im Formhohlraum einem sehr starken Pressdruck unterliegt, nicht mehr sehr ändert.
  • Zur Beurteilung der Qualität des hergestellten Gussteiles ist es günstig, wenn man die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs eine Signaleinrichtung ansteuert. Dies gibt die Möglichkeit, einem Benutzer ein optisches oder akustisches Signal bereitzustellen, falls nur eine unzureichende Luft menge abgesaugt werden konnte. Eine unzureichende Luftabsaugung kann beispielsweise vorliegen, wenn die Saugleistung zu Beginn der Evakuierungszeit zu groß gewählt wurde oder wenn der Strömungsweg zwischen dem Formhohlraum und der Vakuumanlage verstopft ist. In einem solchen Fall kann der Benutzer dann anhand der Signaleinrichtung, beispielsweise einer Signallampe erkennen, dass das hergestellte Gussteil nicht die geforderte Qualität aufweisen kann, da Lufteinschlüsse vorliegen. Es handelt sich daher um ein Ausschussteil.
  • Wie eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Vakuumanlage zur Durchführung des voranstehend erläuterten Verfahrens. Um die Vakuumanlage derart weiterzubilden, dass sie eine verbesserte Entlüftung des Formhohlraumes ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vakuumanlage eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Saugleistung aufweist. Die Steuereinrichtung umfasst ein Speicherglied, in dem mehrere Saugleistungskurven, die jeweils einen Verlauf der Saugleistung während der Entlüftung des Formhohlraumes darstellen, speicherbar sind, und bei Bedarf ist vom Benutzer eine Saugleistungskurve aus dem Speicher abrufbar. Wie bereits erwähnt, ist es günstig, wenn man den Verlauf der Saugleistung an die Ausgestaltung des Formhohlraumes anpasst. Für unterschiedlich ausgestaltete Formhohlräume können unterschiedliche Saugleistungskurven zum Einsatz kommen, die im Speicherglied der Steuereinrichtung abgespeichert und bei Bedarf abgerufen werden können. Die Saugleistung der Vakuumanlage kann somit während der Entlüftung gezielt verändert werden. Die Entlüftung erfolgt vorzugsweise während der Formhohlraum mit flüssigem Gießmaterial befüllt wird.
  • Vorzugsweise umfasst die Vakuumanlage eine Vakuumpumpe mit steuerbarer Saugleistung. Wird der Formhohlraum mittels einer Vakuumpumpe abgesaugt und nicht etwa allein mittels eines Unterdruckbehälters, so hat dies den Vorteil, dass die Saugleistung variiert werden kann unabhängig von der Luftmenge, die man dem Formhohlraum bereits entnommen hat. Verwendet man zur Entlüftung nur einen Unterdruckbehälter, so füllt sich dieser mit der abgesaugten Luft und die Saugleitung kann nicht erhöht und nur sehr eingeschränkt gesteuert werden. Außerdem werden in der Praxis oft mehrere Vakuumanlagen unterschiedlicher Gießvorrichtungen an einen gemeinsamen Unterdruckbehälter angeschlossen. Aufgrund der asynchronen Arbeitsweise der Gießvorrichtungen kann dies dazu führen, dass das vom Unterdruckbehälter bereitgestellte Vakuum nicht ausreicht, um mehrere Formhohlräume zur gleichen Zeit zu entlüften. Dieser Nachteil wird durch Einsatz einer Vakuumpumpe mit steuerbarer Saugleistung behoben.
  • Als Vakuumpumpe kommt vorzugsweise eine Druckluftpumpe zum Einsatz, die über eine Druckluftzuleitung mit einer Druckluftquelle verbindbar ist, wobei in die Druckluftzuleitung ein steuerbares Ventil geschaltet ist. Die Saugleistung der Druckluftpumpe hängt ab von der Druckluftmenge, die ihr pro Zeiteinheit zugeführt wird. Die Druckluftmenge und damit auch die Saugleistung kann mittels des steuerbaren Ventiles variiert werden, so dass der Formhohlraum in optimaler Weise abgesaugt werden kann.
  • Das steuerbare Ventil ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vakuumanlage als Proportionalventil ausgebildet.
  • Die Steuereinrichtung kann eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere einen Monitor aufweisen, zur Anzeige des Verlaufs der Saugleistung in Abhängigkeit von der Stellung des Einpresskolbens oder auch in Abhängigkeit von der Evakuierungszeit.
  • Mittels einer Eingabeeinrichtung, beispielsweise einer Tastatur oder auch einer Schnittstelle, über die die Steuereinrichtung mit einem externen elektronischen Steuergerät verbindbar ist, kann die Steuereinrichtung bei einer bevorzugten Ausgestaltung programmiert werden.
  • Vorzugsweise ist die Saugleistung der Vakuumanlage zeitabhängig steuerbar.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die Saugleistung in Abhängigkeit von der Stellung des Einpresskolbens der Gießvorrichtung steuerbar ist.
  • Günstigerweise umfasst die Vakuumanlage ein Messglied zum Erfassen der pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum abgesaugten Luftmenge. Wie bereits erläutert, kann mittels des Messgliedes die pro Zeiteinheit tatsächlich aus dem Formhohlraum entnommene Luftmenge, also der Luftmengendurchfluss, gemessen werden. Das Messergebnis kann dann zur Optimierung der Saugleistungskurve herangezogen werden dergestalt, dass man die Saugleistung während des Befüllens des Formhohlraumes derart variiert, dass eine möglichst große Luftmenge innerhalb sehr kurzer Zeit evakuiert werden kann.
  • Das Messglied zum Erfassen der pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum abgesaugten Luftmenge ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vakuumanlage mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden, beispielsweise mit dem Monitor der Steuereinrichtung.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Gießvorrichtung mit einem mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum und mit einer mit dem Formhohlraum verbundenen Vakuumanlage, wie sie voranstehend erläutert wurde. Der Formhohlraum kann über einen Entlüftungskanal der Gießvorrich tung und eine sich daran anschließende Absaugleitung mit der Vakuumanlage verbunden sein. Am Ausgang des Entlüftungskanals ist vorzugsweise ein Schließventil angeordnet. Während des Befüllens des Formhohlraumes ist das Schließventil geöffnet, um einen Strömungsweg vom Formhohlraum zur Vakuumanlage freizugeben. Nach Abschluss des Füllvorganges wird das Schließventil geschlossen, um zu vermeiden, dass flüssiges Gießmaterial aus dem Formhohlraum entweichen kann.
  • Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
  • 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gießvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Vakuumanlage;
  • 2: eine Vorderansicht der Vakuumanlage aus 1;
  • 3: eine Rückansicht der Vakuumanlage aus 1;
  • 4: eine schematische Darstellung des Verlaufs der Saugleistung und des sich in einem Formhohlraum der Gießvorrichtung ausbildenden Unterdrucks in Abhängigkeit von der Entlüftungszeit und
  • 5: eine schematische Darstellung des Verlaufs der pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum abgesaugten Luftmenge in Abhängigkeit von der Entlüftungszeit.
  • In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Gießvorrichtung in Form einer Druckgießvorrichtung 10 dargestellt, mit deren Hilfe Gussteile aus einer metallischen Schmelze, beispielsweise einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, hergestellt werden können. Die Druckgießvorrichtung 10 umfasst eine erste, bewegliche Formhälfte 11 und eine zweite, feststehende Formhälfte 12. Diese wirken in üblicher Weise mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Formschließeinheit zusammen. Letztere umfasst eine bewegliche und eine feststehende Aufspannplatte, die in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellt sind und an denen jeweils eine der beiden Formhälften 11, 12 in bekannter Weise gehalten ist. Mittels der Formschließeinheit kann auf die beiden Formhälften 11, 12 eine vorgebbare Schließkraft ausgeübt werden.
  • Die beiden Formhälften 11, 12 bilden zwischen sich einen Formhohlraum 14 aus, der die Form des zu gießenden Gussteiles aufweist und in den ein Gießmaterial eingepresst werden kann. Hierzu weist der Formhohlraum 14 eine Eintrittsöffnung auf, die üblicherweise als ”Anschnitt” bezeichnet wird und in 1 mit dem Bezugszeichen 15 belegt ist. Der Anschnitt 15 steht über einen Einlasskanal 17 mit einer Gießkammer 18 in Verbindung, die eine Einfüllöffnung 19 aufweist und in der ein Einpresskolben 21 verschieblich gelagert ist.
  • Der Einpresskolben 21 ist an einer Kolbenstange 22 gehalten, die mit ihrem dem Einpresskolben 21 abgewandten Ende an einer Arbeitshydraulik 23 festgelegt ist, mit deren Hilfe der Einpresskolben 21 innerhalb der Gießkammer 18 zwischen einer zurückgeschobenen Stellung, in der er die Einfüllöffnung 19 freigibt, und der in 1 dargestellten vorgeschobenen Stellung hin und her verschiebbar und mit sehr hohem Druck beaufschlagbar ist.
  • Die Kolbenstange 22 trägt endseitig ein Messlineal 25, das mit einem Weggeber 26 zusammenwirkt. Mittels des Weggebers 26 kann die Stellung des Einpresskolbens 21 relativ zur Einfüllöffnung 19 erfasst werden.
  • Die Druckgießvorrichtung 10 weist eine Vakuumanlage 30 auf, die über eine erste Absaugleitung 31 und eine zweite Absaugleitung 32 mit einem ersten Entlüftungskanal 34 bzw. einem zweiten Entlüftungskanal 35 des Formhohlraumes 14 verbunden ist. Am Ausgang der beiden Entlüftungskanäle 34 und 35 ist jeweils ein Schließventil 36 bzw. 37 angeordnet. Mittels der beiden Schließventile 36 und 37 kann die Strömungsverbindung zwischen dem Formhohlraum 14 und der Vakuumanlage 30 wahlweise hergestellt und unterbrochen werden. Bei den beiden Schließventilen 36 und 37 handelt es sich um elektrisch steuerbare Magnetventile.
  • Mittels der Vakuumanlage 30 kann der Formhohlraum 14 evakuiert werden während er gleichzeitig mit Gießmaterial befüllt wird. In den 2 und 3 ist die Vakuumanlage 30 stark schematisch dargestellt. Sie weist auf ihrer Frontseite 39 eine elektrische Steuereinrichtung 40 auf mit einer Eingabeeinrichtung in Form einer Tastatur 41 und mit einer Anzeigeeinrichtung in Form eines Monitors 42. Auf ihrer Rückseite 44 weist die Vakuumanlage 10 eine Pumpe mit steuerbarer Saugleistung in Form einer Druckluftpumpe 45 auf. Hierbei handelt es sich um eine Vakuumpumpe, die mittels Druckluft betrieben wird. Die Druckluft wird der Druckluftpumpe 45 über eine Druckluftzuleitung 47 zugeführt, die an ihrem freien Ende einen Druckluftanschluss 49 trägt und in die ein von der Steuereinrichtung 40 steuerbares Ventil in Form eines Proportionalventils 50 sowie ein Absperrventil 52 geschaltet sind. An den Druckluftanschluss 49 ist eine Druckluftversorgungsleitung 48 angeschlossen, die mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden ist.
  • Die Druckluftpumpe 45 weist auf der Rückseite 44 der Vakuumanlage 30 einen Saugstutzen 54 auf, der sich im Abstand zur Druckluftpumpe 45 an der Unterseite 55 der Vakuumanlage 30 T-förmig verzweigt und in einen ersten Sauganschluss 57 und einen zweiten Sauganschluss 58 einmündet. An den ersten Sauganschluss 57 ist die erste Absaugleitung 31 angeschlossen, und an den zweiten Sauganschluss 58 ist die zweite Absaugleitung 32 angeschlossen.
  • Die angesaugte Luft kann auf der Rückseite der Vakuumanlage 30 über einen Abluftauslass 59 an die Umgebung abgegeben werden.
  • In den Saugstutzen 54 ist ein Luftmengendurchflussmesser 63 geschaltet, mit dessen Hilfe die pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum 14 abgesaugte Luftmenge erfasst werden kann. Der Luftmengendurchflussmesser 63 steht über eine Signalleitung 64 mit der Steuereinrichtung 40 in elektrischer Verbindung, und das Proportionalventil 50 sowie das Absperrventil 52 stehen über Steuerleitungen 66 bzw. 67 ebenfalls mit der Steuereinrichtung 40 in elektrischer Verbindung.
  • Über eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Signalleitung ist die Steuereinrichtung 40 mit dem Weggeber 26 elektrisch gekoppelt.
  • Zur Herstellung eines Gussteiles wird eine metallische Schmelze mittels des Einpresskolbens 21 in den Formhohlraum 14 eingepresst. Der Einpresskolben 21 nimmt zu Beginn des Gießvorganges seine zurückgezogene Stellung ein, in der er die Einlassöffnung 19 freigibt, so dass die metallische Schmelze in die Gießkammer 18 eingefüllt werden kann. Anschließend wird der Einpresskolben 21 mittels der Arbeitshydraulik 23 in die Gießkammer 18 eingeschoben. Der vom Einpresskolben 21 zurückgelegte Weg wird vom Weggeber 26 erfasst und ein entsprechendes Wegsignal wird an die Steuereinrichtung 40 übertragen. Während des Einfüllens des Gießmaterials wird der Formhohlraum 14 mittels der Vakuumanlage 30 abgesaugt, wobei die Saugleistung der Vakuumpumpe während des Absaugens variiert wird. Die Variation der Saugleistung wird erreicht, indem man den Öffnungsquerschnitt des Proportionalventiles 50 durch entsprechende Steuersignale der Steuereinrichtung 40 verändert. In 4 ist die Variation der Saugleistung der Vakuumanlage 30 während des Einfüllvorganges zeitabhängig dargestellt in Form der Saugleistungskurve 70. Es wird deutlich, dass die Saugleistung ausgehend vom Wert Null zu Beginn des Einfüllvorganges auf den Maximalwert von 100% am Ende des Einfüllvorganges, d. h. nach Ablauf von fünf Sekunden, gesteigert wird. Hierbei durchläuft die Saugleistungskurve 70 nach etwa 1,5 Sekunden einen Hochpunkt und nach etwa 2,2 Sekunden einen Tiefpunkt, um sich anschließend bis zum Erreichen des Maximums kontinuierlich zu erhöhen. Die Veränderung der Saugleistung wurde vorgenommen, damit innerhalb sehr kurzer Zeit eine möglichst große Luftmenge aus dem Formhohlraum 14 entweichen kann. Hierbei wird zunächst eine sehr geringe Saugleistung gewählt, um strömungsdynamische Verengungen des effektiven Strömungsquerschnitts insbesondere im Bereich der beiden Entlüftungskanäle 34 und 35 und der Schließventile 36 und 37 zu vermeiden. Die mit dem Absaugen des Formhohlraumes 14 einhergehende Verringerung des Druckes ist in 4 durch den Kurvenverlauf 72 wiedergegeben, die den im Formhohlraum 14 herrschenden Druck zeitabhängig wiedergibt. Es wird deutlich, dass sich der Druck im Formhohlraum während der Entlüftung sehr stark verringert, am Ende der Entlüftung beträgt der Druck circa 80 mbar.
  • In 5 ist der vom Luftmengendurchflussmesser 63 während des Absaugens des Formhohlraumes 14 erfasste Luftmengendurchfluss anhand des Kurvenverlaufes 74 wiedergegeben. Es wird deutlich, dass zu Beginn des Einfüllvorganges und damit zu Beginn der Evakuierungszeit eine verhältnismäßig große Luftmenge pro Zeiteinheit abgesaugt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass zu Beginn der Evakuierungszeit eine verhältnismäßig geringe Saugleistung gewählt wird. Diese zwar geringe Saugleistung ist dennoch ausreichend, um pro Zeiteinheit eine sehr große Luftmenge abzusaugen. Die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge (Luftmengendurchfluss) verringert sich dann mit zunehmender Einfüllzeit, um nach Abschluss der sogenannten ersten Gießphase, d. h. zum Zeitpunkt tv, einen Minimalwert zu erreichen, der anschließend keiner merklichen Veränderung mehr unterliegt. Unter der ersten Gießphase wird hierbei der Zeitabschnitt des Füllvorganges verstanden, innerhalb dessen das flüssige Gießmaterial vom Einpresskolben 21 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit soweit in die Gießkammer 18 eingeschoben wird, dass es den Anschnitt 15 erreicht. Nach Abschluss der ersten Gießphase wird der Einpresskolben während der anschließenden zweiten Gießphase innerhalb sehr kurzer Zeit mit hoher Geschwindigkeit weiter in die Gießkammer 18 eingeschoben und dadurch der Formhohlraum 14 vollständig mit flüssigem Gießmaterial befüllt. Während der zweiten Gießphase wird dem Formhohlraum 14 pro Zeiteinheit praktisch immer dieselbe Menge an Luft entnommen, so dass sich der Druck im Formhohlraum weiter verringert, wobei die Saug leistung der Vakuumanlage 30 weiter erhöht wird, bis auch die zweite Gießphase abgeschlossen ist und die Schließventile 36 und 37 die Strömungsverbindung des Formhohlraumes 14 mit der Vakuumanlage 30 unterbrechen.
  • Falls beim Absaugen des Formhohlraumes 14 eine Undichtigkeit auftritt, so hat dies zur Folge, dass sich auch nach Abschluss der ersten Gießphase ein erhöhter Luftmengendurchfluss einstellt, wie er in 5 strichpunktiert anhand des Kurvenverlaufes 74a illustriert ist.
  • Der Verlauf der Saugleistungskurve 70, der Unterdruckkurve 72 und auch der Luftmengendurchflusskurve 74 bzw. 74a können dem Benutzer am Monitor 42 angezeigt werden. Die Saugleistungskurve 70 kann der Benutzer durch Eingabe entsprechender Steuerbefehle der Steuereinrichtung 40 vorgeben. Letztere kann insbesondere ein Speicherglied aufweisen, in dem mehrere Saugleistungskurven abgespeichert sind. Dies gibt dem Benutzer die Möglichkeit, die zum Absaugen eines bestimmten Formhohlraumes optimale Saugleistungskurve auszuwählen. Anhand des Verlaufs des Luftmengendurchflusses 74 kann der Benutzer beim Absaugen des Formhohlraumes 14 erkennen, ob er die optimale Saugleistungskurve gewählt hat. Dies ist dann der Fall, wenn sich der in 5 dargestellte Kurvenverlauf 74 ergibt.
  • Weicht der gemessene Luftmengendurchfluss zu Beginn oder am Ende der Evakuierungszeit um einen vorgegebenen Wert vom Idealwert gemäß dem Kurvenverlauf 74 ab, so wird dies von der Steuereinrichtung 70 erkannt und dem Benutzer ein entsprechendes Signal bereitgestellt. Hierzu umfasst die Vakuumanlage 30 auf ihrer Oberseite 76 eine Signaleinrichtung in Form einer Signallampe 78. Diese leuchtet, sobald ein von der Steuereinrichtung 40 vor gegebener Grenzwert des Kurvenverlaufs 74 des Luftmengendurchflusses überschritten oder unterschritten wird. Anhand der Signallampe 78 kann der Benutzer somit erkennen, ob der Formhohlraum 14 ordnungsgemäß abgesaugt wurde oder ob eine Störung vorliegt. Ist Letzteres der Fall, so handelt es sich bei dem hergestellten Gussteil um ein Ausschussteil.
  • Der Anteil an Ausschuss kann durch die Bereitstellung der Vakuumanlage 30, die eine Variation der Saugleistung während der Entlüftung des Formhohlraumes 14 ermöglicht, erheblich reduziert werden.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Entlüften des Formhohlraumes einer Gießvorrichtung, wobei man den Formhohlraum mittels einer Vakuumanlage mit Unterdruck beaufschlagt und die Saugleistung der Vakuumanlage während des Entlüftens des Formhohlraumes variiert, dadurch gekennzeichnet, dass man mehrere Saugleistungskurven, die jeweils einen Verlauf der Saugleistung während der Entlüftung eines Formhohlraumes darstellen, abspeichert, dem Benutzer die Saugleistungskurven zur Auswahl vorgibt und bei Bedarf eine Saugleistungskurve zur Steuerung der Saugleistung der Vakuumanlage aus dem Speicher abruft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Saugleistung der Vakuumanlage während des Entlüftens des Formhohlraumes erhöht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zu Beginn der Entlüftung des Formhohlraumes eine minimale Saugleistung wählt und diese während der Entlüftung erhöht, wobei sie am Ende der Entlüftung einen Maximalwert einnimmt.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Saugleistung zeitabhängig variiert.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Saugleistung in Abhängigkeit von der Stellung eines Einpresskolbens der Gießvorrichtung variiert.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die während der Entlüftung des Formhohlraumes aus demselben pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge erfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge auf einer Anzeigeeinrichtung grafisch anzeigt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die pro Zeiteinheit abgesaugte Luftmenge mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs eine Signaleinrichtung ansteuert.
  9. Vakuumanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vakuumanlage an den Formhohlraum einer Gießvorrichtung anschließbar ist zum Beaufschlagen des Formhohlraumes mit Unterdruck, und wobei die Saugleistung der Vakuumanlage während der Entlüftung des Formhohlraumes steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumanlage (30) eine Steuereinrichtung (40) zum Steuern der Saugleistung aufweist, wobei die Steuereinrichtung (40) ein Speicherglied aufweist, in dem mehrere Saugleistungskurven, die jeweils einen Verlauf der Saugleistung während der Entlüftung eines Formhohlraumes (14) darstellen, speicherbar sind, und wobei vom Benutzer bedarfsweise eine Saugleistungskurve abrufbar ist.
  10. Vakuumanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumanlage (30) eine Vakuumpumpe (45) mit steuerbarer Saugleistung aufweist.
  11. Vakuumanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe als Druckluftpumpe (45) ausgestaltet ist mit einer Druckluftzuleitung (47), über die die Druckluftpumpe (45) mit einer Druckluftquelle verbindbar ist, wobei in die Druckluftzuleitung (47) ein steuerbares Ventil (50) geschaltet ist.
  12. Vakuumanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Ventil als Proportionalventil (50) ausgestaltet ist.
  13. Vakuumanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (40) programmierbar ist.
  14. Vakuumanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleistung zeitabhängig steuerbar ist.
  15. Vakuumanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleistung in Abhängigkeit von der Stellung eines Einpresskolbens (21) der Gießvorrichtung (10) steuerbar ist.
  16. Vakuumanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumanlage (30) ein Messglied (63) zum Erfassen der pro Zeiteinheit aus dem Formhohlraum (14) abgesaugten Luftmenge aufweist.
  17. Vakuumanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied (63) mit einer Anzeigeeinrichtung (42) der Vakuumanlage (30) verbunden ist.
  18. Gießvorrichtung mit einem mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum (14) und mit einer mit dem Formhohlraum (14) verbundenen Vakuumanlage (30) nach einem der Ansprüche 9 bis 17.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4219043A1 (de) * 2022-01-26 2023-08-02 Fundación Azterlan Vakuumdruckverfahren und vorrichtung zum hochdruckgiessen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1208321B (de) * 1962-10-06 1966-01-05 Leybolds Nachfolger E Verfahren zur Evakuierung von Entgasungsraeumen fuer schmelzfluessige Metalle
DE10144945B4 (de) * 2001-09-12 2005-05-04 Alcan Bdw Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Steuern eines Vakuumventils einer Vakuumdruckgießvorrichtung sowie Vakuumdruckgießvorrichtung
DE102006010560A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumdruckgussanlage und Verfahren zum Betrieb

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1208321B (de) * 1962-10-06 1966-01-05 Leybolds Nachfolger E Verfahren zur Evakuierung von Entgasungsraeumen fuer schmelzfluessige Metalle
DE10144945B4 (de) * 2001-09-12 2005-05-04 Alcan Bdw Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Steuern eines Vakuumventils einer Vakuumdruckgießvorrichtung sowie Vakuumdruckgießvorrichtung
DE102006010560A1 (de) * 2006-03-06 2007-09-13 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumdruckgussanlage und Verfahren zum Betrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4219043A1 (de) * 2022-01-26 2023-08-02 Fundación Azterlan Vakuumdruckverfahren und vorrichtung zum hochdruckgiessen

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