DE102008057440A1 - Die casting system to manufacture light metal cast component, comprises metering furnace for supplying and delivering metered quantity of liquid metal e.g. aluminum alloy over rising tube and die casting machine with die casting cylinder - Google Patents

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Abstract

The die casting system comprises a metering furnace (1) for supplying and delivering a metered quantity of liquid metal such as aluminum alloy over a rising tube (12) and a die casting machine with a die casting cylinder (23) and a working piston (24), which injects the metered quantity into a die casting mold (20), where the rising tube and the working cylinder are connected with one another for transferring the liquid metal to the filling end of the working cylinder over a lower transverse opening in a cylinder wall. The transfer connection is created as a permanent connection. The die casting system comprises a metering furnace (1) for supplying and delivering a metered quantity of liquid metal such as aluminum alloy over a rising tube (12) and a die casting machine with a die casting cylinder (23) and a working piston (24), which injects the metered quantity into a die casting mold (20), where the rising tube and the working cylinder are connected with one another for transferring the liquid metal to the filling end of the working cylinder over a lower transverse opening in a cylinder wall. The transfer connection is created as a permanent connection in the lower area of the filling end of the die casting cylinder, and is formed as coupling, which comprises a tubular nozzle made of ceramic and a compensator, where the tubular nozzle end proceeds into the lower transverse opening of the die casting cylinder and the compensator connects an upper end of the rising tube vibration-decoupled with the tubular nozzle. A decoupling chamber, in which the liquid metal rises against an air cushion during transferring process, is formed in the area of the upper end of the rising tube and lower tubular section of the tubular nozzle. The air cushion holds off the liquid metal before contacting the compensator. A level sensor has a pressure detector connected with the gas cushion. The decoupling chamber is formed in an intermediate space of the tubular nozzle and formed to a tubular ceramic bowl, whose base has an opening connected with an interior of the rising tube and into which an upper opening of the lower tubular section of the tubular nozzle submerges. The gas cushion is formed in the upper intermediate area of the tubular wall of the ceramic bowl and the tubular nozzle, where the compensator blocks the decoupling chamber in the area of the gas cushion. The compensator is formed as a corrugated-cylindrical metal bag and the tubular nozzle has a flange, to which the upper end of the metal bag is fixed in a sealed manner. The compensator is formed as a corrugated disk, which sealably connects the upper end of the ceramic bowl with the tubular wall of the tubular wall of the nozzle. A heating sheath is provided in the area of the tubular nozzle to prevent the liquid metal conveyed through the tube interior. The die casting cylinder has a reception in the lower area of its filling end for the transferring connection, filling transverse opening for the liquid metal and a ventilation transverse opening in the upper area of the filling end. An independent claim is included for a method for operating die casting system.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckgussanlage enthaltend einen Dosierofen und eine Druckgussmaschine und bezieht sich insbesondere auf die Art der Verbindung zwischen Dosierofen und Druckgussmaschine, sowie auf ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Druckgussanlage.The The invention relates to a die casting plant containing a Dosing furnace and a die-casting machine and in particular relates to the type of connection between metering furnace and die casting machine, and to a method of operating such a die casting machine.

Druckgussanlagen mit einem Dosierofen und einer Druckgussmaschine sind bekannt und werden insbesondere zur Herstellung von Leichtmetallguss verwendet. Der Dosierofen umfasst eine Wanne mit flüssigem Metall, das über einen Einfülltrichter eingegeben und über ein Steigrohr abgegeben wird. Die Druckgussmaschine umfasst eine zwei- oder mehrteilige Druckgussform, die über einen Öffnungs- und Schließmechanismus bedient wird, und eine Füllkammer in einem Druckgusszylinder mit Arbeitskolben, der eine dosierte Menge an flüssigem Metall in die Druckgussform spritzt.Pressure casting plants with a metering furnace and a die-casting machine are known and are used in particular for the production of light metal casting. The dosing furnace comprises a tub of liquid metal, which has a Filling funnel entered and over a riser is dispensed. The die-casting machine comprises a two or more parts Die casting mold that over an opening and closing mechanism is operated, and a filling chamber in a die-cast cylinder with working piston, which is a metered Amount of liquid Metal in the die casting molds.

Zur Überführung des flüssigen Metalls vom Dosierofen in die Füllkammer der Druckgussmaschine ist gewöhnlich eine oben offene Rinne vorgesehen, die das obere Ende des Steigrohres mit einer oberen Queröffnung in der Zylinderwand des Druckgusszylinders verbindet. Flüssiges Metall und insbesondere Aluminium oxidieren sehr rasch an der Luft, und man ist bestrebt, die Oxidhaut nicht in den herzustellenden Druckguss gelangen zu lassen. Indem die Neigung der Rinne gering gehalten wird, bildet sich eine laminare Strömung des flüssigen Metalls aus, und das flüssige Metall gelangt gewissermaßen im Schutze der Oxidhaut in den Druckgusszylinder. Mit einer stärker geneigten Rinne lässt sich die Fördergeschwindigkeit des flüssigen Metalls erhöhen, jedoch führt dies zu turbulenter Strömung, was zum Aufreißen der Oxidhaut und Untermischen in die Strömung führen kann, was unerwünscht ist. Die turbulente Strömung begünstigt ferner die Wärmeübertragung an die Wände der Rinne und führt so zu größeren Wärmeverlusten.To the transfer of the liquid Metal from the metering furnace into the filling chamber the die-casting machine is ordinary an open-topped trough is provided, which is the upper end of the riser with an upper transverse opening in the cylinder wall of the die-cast cylinder connects. Liquid metal and especially aluminum oxidize very rapidly in the air, and one strives, the oxide skin not in the manufactured die casting to get to. By keeping the inclination of the gutter low becomes, forms a laminar flow of the liquid metal, and the liquid Metal comes to a certain extent in the protection of the oxide skin in the die-cast cylinder. With a more inclined Leaves gutter the conveying speed of the liquid Increase metal, however, leads this to turbulent flow, something to rip open the oxide skin and mixing in the flow can lead, which is undesirable. The turbulent flow favored furthermore the heat transfer to the walls the gutter and leads so to greater heat loss.

Um die Zykluszeit zu verringern und die schädliche Oxidhautbildung zu minimieren, wurden Dosieröfen mit verlängertem Steigrohr und Ausgießschnabel gebaut, der gewissermaßen eine auf das Minimum verkürzte Rinne darstellt, so dass trotz turbulenter Strömung die Bildung von Oxidhäuten wegen der kurzen Einwirkzeit des Luftsauerstoffs gering bleibt.Around reduce cycle time and minimize harmful oxide film formation were dosing ovens with extended Riser and spout built, in a sense one shortened to the minimum Rinne represents, so despite turbulent flow due to the formation of oxide skins the short exposure time of the atmospheric oxygen remains low.

Um den Kontakt mit Luftsauerstoff weitgehend zu vermeiden, ist es bekannt, ein vom Dosierofen ausgehendes Füllverbindungsrohr mit Andockkopf vorzusehen, der beim Füllvorgang an den Druckgusszylinder angedockt wird und beim Pressvorgang wieder von der Verbindung mit der Druckgussmaschine gelöst wird, um nicht durch den Druckstoß an keramischen Teilen beschädigt zu werden. Das Andocken und Abdocken des Füllverbindungsrohres führt jedoch zu einer Verlängerung der Zykluszeit der Druckgussanlage, was unerwünscht ist.Around to avoid contact with atmospheric oxygen, it is known that a filling connection pipe emanating from the metering furnace provided with docking, which during the filling process to the die-cast cylinder is docked and the pressing process again from the connection with solved the die-casting machine is not damaged by the pressure surge on ceramic parts become. However, the docking and undocking of Füllverbindungsrohres leads to an extension the cycle time of the die casting plant, which is undesirable.

Es sei gemerkt, dass es bekannt ist, Sandgussformen durch ein verlängertes Steigrohr von unten her zu befüllen und nach der Befüllung die Füllöffnung mit einem Riegel oder Stopfen zu verschließen. Auch hier gibt es keine dauerhafte Verbindung zwischen der Gießform und dem Dosierofen.It It should be noted that it is known that sand casting molds by a prolonged Fill riser from below and after filling the filling opening with a bolt or stopper to close. Again, there are none permanent connection between the casting mold and the dosing furnace.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckgussanlage zu schaffen, bei der die Bildung einer Oxidhaut auf dem flüssigen Metall weitgehend vermieden und die Zykluszeit der Anlage gegenüber vorbekannten Anlagen verkürzt ist. Ferner soll der Füllvorgang des Druckgusszylinders mit geringen Schwankungen der Füllmenge erfolgen, d. h. toleranzarmes Befüllen ermöglicht werden.Of the Invention has for its object to provide a die casting plant, in which the formation of an oxide skin on the liquid metal largely avoided and the cycle time of the plant compared to prior art systems is shortened. Furthermore, the filling process the die-cast cylinder with small variations in the capacity take place, d. H. low-tolerance filling possible.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Verbindung zur Überführung des flüssigen Metalls vom Dosierofen zur Druckgussmaschine über eine Öffnung im unteren Bereich des Füllendes des Druckgusszylinders erfolgt und dass diese Überführungsverbindung während des Betriebs der Anlage aufrecht erhalten bleibt.The Asked object is achieved in that the connection to the transfer of the liquid metal from the dosing furnace to the die casting machine via an opening in the lower area of the Filling the Die casting cylinder takes place and that this transfer connection during the Operation of the system is maintained.

Im Einzelnen umfasst die Überführungsverbindung einen Rohrstutzen aus Keramik und einen Kompensator aus Metall, der am oberen Ende eines verlängerten Steigrohres angebracht ist und den Rohrstutzen stützt und trägt, wobei das obere Ende des Rohrstutzens in eine Aufnahme rund um eine untere Queröffnung des Druckgusszylinders hineinreicht. Durch die Verwendung von Keramikmaterial nicht nur für das verlängerte Steigrohr, sondern auch für den Rohrstutzen (anstelle von Metall) ist es möglich, den Kontakt von flüssigem Metall mit metallischen Bestandteilen der Überführungsverbindung zu vermeiden. Außerdem sorgt der Kompensator für eine Schwingungsentkopplung zwischen der Druckgussmaschinen und dem Dosierofen, so dass sich Druckstöße des Dosierofens und der Druckgussmaschine nicht schädigend an Bauteilen der Überführungsverbindung bemerkbar machen.in the Individual includes the transfer connection a pipe socket made of ceramic and a compensator made of metal, the extended at the upper end Riser is mounted and supports the pipe socket and wearing, the upper end of the pipe socket into a receptacle around one lower transverse opening extends the die-cast cylinder. Not through the use of ceramic material only for the extended one Riser, but also for the Pipe socket (instead of metal) it is possible to contact the liquid metal to avoid with metallic components of the transfer connection. Furthermore the compensator provides for a Vibration decoupling between the die casting machines and the dosing furnace, so that pressure surges of the metering furnace and the die casting machine not damaging components of the transfer connection to make noticable.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Bereich des oberen Endes des Steigrohrs und des unteren Endes des Rohrstutzens eine Entkopplungskammer gebildet, in der das flüssige Metall beim Überführungsvorgang gegen ein Luftpolster ansteigt, welches das flüssige Metall vor einer Berührung mit dem Kompensator abhält. Das Vorsehen des Luftpolsters am oberen Ende der Entkopplungskammer sorgt, neben dem Kompensator, für eine weitere Schwingungsdämpfung und Entkopplung zwischen dem Steigrohr und damit dem Dosierofen einerseits und dem Rohrstutzen andererseits, der gewissermaßen in einer festen Verbindung zum Druckgusszylinder steht, da er vom Kompensator und dem Luftpolster in die Aufnahme an dem Druckgusszylinder gedrängt wird.In a preferred embodiment of the invention, a decoupling chamber is formed in the region of the upper end of the riser and the lower end of the pipe socket, in which the liquid metal rises in the transfer process against an air cushion, which prevents the liquid metal from contact with the compensator. The provision of the air cushion at the upper end of the decoupling chamber ensures, in addition to the compensator, for a further vibration damping and decoupling between the riser and thus the metering furnace on the one hand and the pipe socket on the other. which in a sense is in a fixed connection to the die-cast cylinder, since it is urged by the compensator and the air cushion into the receptacle on the die-cast cylinder.

Die Entkopplungskammer kann von einem rohrförmigen Keramiknapf gebildet sein, dessen Boden eine mit dem Steigrohrinneren verbundene Öffnung aufweist, und in dessen obere Öffnung das untere Ende des Rohrstutzens eintaucht.The Decoupling chamber can be formed by a tubular ceramic cup whose bottom has an opening connected to the riser interior, and in its upper opening the lower end of the pipe socket dips.

Das Luftpolster wird somit im Zwischenbereich der Rohrwandung des Keramiknapfes und des Rohrstutzens gebildet, und der Kompensator sperrt die Kammer im Bereich des Luftpolsters ab. Man kann sagen, dass das Luftpolster sich gewissermaßen am Ende eines umgedrehten Sackes befindet, dessen Wände teilweise durch Wände des Kompensators gebildet werden. Insgesamt stellt dies eine einfach herzustellende Konstruktion dar, bei der ein verlängertes Steigrohr am oberen Ende mit dem Keramiknapf ergänzt wird, in welchem der Spiegel des flüssigen Metalls periodisch ansteigt und absinkt, je nachdem, ob die Druckgussmaschine gefüllt wird oder der Füllvorgang beendet wird.The Air cushion is thus in the intermediate region of the pipe wall of the ceramic bowl and the pipe socket formed, and the compensator locks the chamber in the area of the air cushion. You can say that the air cushion in a sense located at the end of an upturned bag whose walls partially through walls be formed of the compensator. Overall, this makes it easy to be manufactured construction, in which a prolonged Riser pipe is supplemented at the top with the ceramic bowl, in which the mirror of the liquid Metal periodically increases and decreases, depending on whether the die-casting machine filled or the filling process is ended.

Im Einzelnen kann der Kompensator als ein gewellter zylindrischer Metallbalg oder als eine gewellte Scheibe ausgebildet sein, wobei im ersten Fall der Rohrstutzen einen Flansch aufweist, an dem das obere Ende des Metallbalges abdichtend befestigt ist, während im zweiten Fall die gewellte Scheibe das obere Ende des Keramiknapfes mit der Rohrwandung des Rohrstutzens verbindet.in the Specifically, the compensator may be a corrugated cylindrical metal bellows or be formed as a corrugated disc, wherein in the first Case of the pipe socket has a flange at which the upper end the metal bellows is sealingly secured, while in the second case, the corrugated Slice the upper end of the ceramic bowl with the tube wall of the Pipe socket connects.

Um die Metallschmelze auf der richtigen Temperatur zu halten, weist das verlängerte Ende des Steigrohres, mit dem das Steigrohr den Mantel des Dosierofens übersteigt, einen Heizmantel auf, der gewissermaßen mit dem Rohrstutzen verlängert ist, indem dieser ebenfalls einen Heizmantel besitzt. Somit wird der Strom flüssigen Metalls bis unmittelbar vor dem Druckgusszylinder beheizt.Around to keep the molten metal at the right temperature the extended one End of the riser, with which the riser exceeds the jacket of the metering furnace, a heating jacket, which is extended to a certain extent with the pipe socket, by this also has a heating jacket. Thus, the Electricity liquid Metal heated just before the die-cast cylinder.

Das Verfahren zum Betrieb der Druckgussanlage umfasst folgende Schritte:
Zur Vorbereitung des Druckgießens wird die Druckgussform der Druckgussmaschine geschlossen. Anschließend wird eine dosierte Menge an flüssigem Metall vom Dosierofen durch das Steigrohr, die Entkopplungskammer und den Rohrstutzen in den Druckgusszylinder gefördert, wobei verdrängte Luft aus dem Druckgusszylinder durch eine obere Queröffnung in der Zylinderwand entweicht. Gleichzeitig steigt der Flüssigkeitsspiegel des flüssigen Metalls in einer Entkopplungskammer in der Überführungsverbindung an und presst ein Luftpolster zusammen, das zur Minderung von Druckstößen zwischen Dosierofen und Druckgussmaschine wirksam wird. Wenn der Druckgusszylinder genügend gefüllt ist, wird der Arbeitskolben über die untere und obere Queröffnung des Zylinders hinweg verschoben, und der Förderdruck im Dosierofen wird gleichzeitig reduziert. Der weitere Hub des Arbeitskolbens führt dazu, das flüssige Metall aus der Füllkaammer des Druckgusszylinders in die Druckgussform hineinzupressen. Dort erkaltet das Metall, die Druckgussform wird geöffnet, und die hergestellten Druckgussstücke werden ausgeworfen. Danach beginnt der Zyklus von neuem mit Besprühen und Schließen der Druckgussform.The procedure for operating the die casting plant comprises the following steps:
To prepare the die casting, the die casting mold of the die casting machine is closed. Subsequently, a metered amount of liquid metal from the metering furnace through the riser, the decoupling chamber and the pipe socket is conveyed into the die-cast cylinder, wherein displaced air escapes from the die-cast cylinder through an upper transverse opening in the cylinder wall. At the same time, the liquid level of the liquid metal in a decoupling chamber in the transfer connection increases and compresses an air cushion that acts to reduce pressure surges between the dosing furnace and the die casting machine. When the die-cast cylinder is sufficiently filled, the working piston is displaced beyond the lower and upper transverse openings of the cylinder, and the delivery pressure in the metering furnace is simultaneously reduced. The further stroke of the working piston causes the liquid metal from the filling chamber of the die-cast cylinder to be pressed into the die-casting mold. There, the metal cools, the die is opened, and the manufactured die castings are ejected. Thereafter, the cycle begins anew with spraying and closing the die.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben, wobei die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können. Dabei zeigt:embodiments The invention will be described with reference to the drawing, wherein the Features of the various embodiments can be combined with each other. Showing:

1 eine Druckgussanlage in schematischer Darstellung, 1 a die casting plant in a schematic representation,

2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kupplungsverbindung zwischen Dosierofen und Druckgussmaschine, 2 a longitudinal section through a first embodiment of a coupling connection between metering furnace and die-casting machine,

3 eine zweite Ausführungsform der Kupplungsverbindung und 3 a second embodiment of the coupling connection and

4 eine dritte Ausführungsform der Kupplungsverbindung. 4 a third embodiment of the coupling connection.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele 1 zeigt eine Druckgussanlage in schematischer Darstellung, enthaltend einen Dosierofen 1 und eine Druckgussmaschine 2. Der Dosierofen 1 umfasst ein geschlossenes Inneres 10 zur Aufnahme von flüssigem Metall, ferner einen Einfülltrichter 11 zum Nachfüllen von flüssigem Metall und ein verlängertes Steigrohr 12 zur Abgabe je einer dosierten Menge an flüssigem Metall. Das verlängerte Steigrohr 12 weist außerhalb des Ofenmantels ein oberes Ende 13 auf, das mit einem Heizmantel 14 versehen ist und vorzugsweise eine Sonde 15 aufweist, um flüssiges Metall auf hohem Niveau im Steigrohr 12 gewissermaßen auf Vorrat zu halten. Die Druckgussmaschine 2 enthält eine zwei- oder mehrteilige Druckgussform 20, einen Öffnungs- und Schließmechanismus 21 für die Druckgussform 20 und einen Druckgusszylinder 23 mit Arbeitskolben 24. Die Verbindung des Dosierofens 1 mit der Druckgussmaschine 2 erfolgt über eine Kupplung 3, deren nähere Ausbildung in den 2 bis 4 dargestellt ist.Detailed description of the embodiments 1 shows a die-casting plant in a schematic representation, containing a metering furnace 1 and a die-casting machine 2 , The dosing oven 1 includes a closed interior 10 for receiving liquid metal, also a hopper 11 for refilling liquid metal and a long riser 12 for delivery of a metered amount of liquid metal. The extended riser 12 has an upper end outside the furnace shell 13 on top of that, with a heating mantle 14 is provided and preferably a probe 15 to liquid metal at a high level in the riser 12 to a certain extent to keep in stock. The die casting machine 2 contains a two- or multi-part die-casting mold 20 , an opening and closing mechanism 21 for the die casting mold 20 and a die-cast cylinder 23 with working piston 24 , The connection of the dosing furnace 1 with the die casting machine 2 via a coupling 3 whose further education in the 2 to 4 is shown.

Es wird auf 2 Bezug genommen. Der Druckgusszylinder 23 weist eine Füllkammer 25 auf, in die eine untere und eine obere Queröffnung 26, 27 hineinführen. Diese Queröffnungen sind nahe eines Endes des Zylinders angeordnet, das deshalb als das Füllende 28 bezeichnet wird. Um die untere Queröffnung 26 herum erstreckt sich in der Zylinderwand eine Eingriffsaussparung 29 als Aufnahme des oberen Endes der Kupplung 3, die in diese Eingriffsaussparung 29 eingreift. Das untere Ende der Kupplung 3 ist mit dem oberen Ende 13 des Steigrohres 12 verbunden. Die Kupplung 3 umfasst im Wesentlichen drei Teile, nämlich einen Rohrstutzen 31 aus Keramik, einen Kompensator 32 aus Metall und einen rohrförmigen Napf 33 aus Keramik. Der Rohrstutzen 31 umfasst einen oberen Rohrabschnitt 34, mit dem er in die Aussparung 29 eingreift, einen mittleren Abschnitt in Form eines Flansches 35 und einen unteren Rohrabschnitt 36. Im Bereich des unteren Rohrabschnitts 36 ist ein Heizmantel 37 vorgesehen, der beispielsweise eine durch Keramikmaterial geschützte elektrische Heizspirale enthält oder um den Napf 33 herum angeordnet ist, um nicht mit dem flüssigen Metall in Berührung zu kommen. Auch das Steigrohr 12 weist einen Heizmantel 17 auf, der in der Keramikwandung eingebettet ist. Zwischen den Wandungen des Napfes 33 und des Rohrabschnittes 36 wird eine Entkopplungskammer 30 gebildet, die über einen Ringspalt 38 mit dem Förderkanal des flüssigen Metalls in Verbindung steht, der durch das Innere des Steigrohres 12 und das Innere des Rohrstutzens 31 gebildet wird. Das Steigrohr 12 weist am oberen Ende 13 einen Flansch auf, an dem das untere Ende des Kompensators 32 befestigt ist, dessen oberes Ende mit dem Flansch 31 fest verbunden ist und so das untere Ende des Rohrabschnittes 36 über dem Boden des Napfes 33 schweben lässt. Am oberen Ende der Entkopplungskammer 30 ist ein Sensor 4 zur Feststellung des Füllstandes mit flüssigem Metall angeordnet, der ein Gaszuführungsrohr 41 und einen nicht dargestellten Druckdetektor enthalten kann. Ferner wird das Innere der Kupplung 3 und insbesondere die Entkopplungskammer 30 nach außen abgedichtet.It will open 2 Referenced. The die-cast cylinder 23 has a filling chamber 25 on, in which a lower and an upper transverse opening 26 . 27 usher. These transverse openings are located near one end of the cylinder, which therefore serves as the filling end 28 referred to as. To the lower one transverse opening 26 around an engagement recess extends in the cylinder wall 29 as a receptacle of the upper end of the coupling 3 that fit into this engagement recess 29 intervenes. The lower end of the coupling 3 is with the upper end 13 of the riser 12 connected. The coupling 3 essentially comprises three parts, namely a pipe socket 31 made of ceramic, a compensator 32 made of metal and a tubular cup 33 made of ceramic. The pipe socket 31 includes an upper tube section 34 with which he enters the recess 29 engages a central portion in the form of a flange 35 and a lower pipe section 36 , In the area of the lower pipe section 36 is a heating jacket 37 provided, for example, contains a protected by ceramic electrical heating coil or around the cup 33 is arranged around so as not to come into contact with the liquid metal. Also the riser 12 has a heating jacket 17 on, which is embedded in the ceramic wall. Between the walls of the bowl 33 and the pipe section 36 becomes a decoupling chamber 30 formed, which has an annular gap 38 communicates with the delivery channel of the liquid metal passing through the interior of the riser 12 and the interior of the pipe socket 31 is formed. The riser 12 points at the top 13 a flange on which the lower end of the compensator 32 is attached, its upper end to the flange 31 is firmly connected and so the lower end of the pipe section 36 above the bottom of the bowl 33 float. At the top of the decoupling chamber 30 is a sensor 4 arranged to determine the level of liquid metal, which is a gas supply pipe 41 and may include a pressure detector, not shown. Further, the interior of the clutch 3 and in particular the decoupling chamber 30 sealed to the outside.

3 zeigt eine Abwandlung der Kupplung 3 in einem Querschnitt zum Druckgusszylinder 23. Gleichartige Teile zu 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen belegt. Zusätzlich ist eine Befestigungseinrichtung 5 der Kupplung 3 an dem Druckgusszylinder 23 gezeigt, umfassend einen Spannbügel 50, eine Spannschraube 51 und einen Anpressbügel 52. Angedeutet ist ferner ein Laser 53 als Füllstandssensor 4 sowie eine Schutzgaszuführungsleitung 54, die durch die obere Queröffnung 27 eingreifen. Schließlich sind Dichtungen 55 und 56 spezifiziert, wie sie auch ähnlich in der Ausführungsform der 2 vorhanden sein können. 3 shows a modification of the coupling 3 in a cross section to the die-cast cylinder 23 , Similar parts too 2 are occupied by the same reference numerals. In addition, a fastening device 5 the clutch 3 on the die-cast cylinder 23 shown comprising a clamping bracket 50 , a clamping screw 51 and a pressure bar 52 , Also indicated is a laser 53 as a level sensor 4 and a protective gas supply line 54 passing through the upper transverse opening 27 intervention. Finally, seals are 55 and 56 as well as similar in the embodiment of the 2 can be present.

Die Ausführungsform der Kupplung 3 nach 4 enthält die gleichen Elemente wie die Kupplung 3 nach 2, die demgemäß mit den gleichen Bezugsziffern belegt sind. Der hauptsächlichste Unterschied besteht in der Ausbildung des Kompensators 32. Während in 2 der Kompensator 32 als ein gewellt zylindrischer Metallbalg ausgebildet ist, ist er in der Ausführungsform nach 4 eine gewellte Scheibe, die das obere Ende des Napfes 33 mit der Wandung des Rohrstutzens 31 verbindet. Der Napf 33 kann einstückig (integral) mit dem Steigrohr 12 ausgebildet sein.The embodiment of the coupling 3 to 4 contains the same elements as the clutch 3 to 2 , which are accordingly occupied by the same reference numerals. The main difference is in the design of the compensator 32 , While in 2 the compensator 32 is designed as a corrugated cylindrical metal bellows, it is in the embodiment according to 4 a corrugated disk, which is the top of the cup 33 with the wall of the pipe socket 31 combines. The bowl 33 can be integral with the riser 12 be educated.

Der Betrieb der Druckgussanlage geht wie folgt vor sich: Über das Gaszuführungsrohr 41 wird ein Gasstrom (Luft oder ein Schutzgas wie Argon) in die Kammer 30 eingeleitet. Durch Anlage eines Überdruckes im Inneren 10 des Dosierofens 1 steigt flüssiges Metall in dem Steigrohr 12 auf, bis es ins Innere der Kupplung 3 gelangt. Der steigende Flüssigkeitsspiegel verdrängt die Luft bzw. das Gas aus dem Inneren des Rohrstutzens 31 und teilweise der Füllkammer 25, wobei die Luft bzw. das Gas über die Querbohrung 27 nach außen gelangt. Zugleich sperrt der Flüssigkeitsspiegel nach Erreichen der unteren Kante des Rohrabschnitts 36 einen Luft/Gas-Raum in der Entkopplungskammer 30 ab, der durch den weiter steigenden Flüssigkeitsspiegel 39 zu einem Luft/Gas-Polster 40 wird, in welchem das Gas entsprechend dem Förderdruck des flüssigen Metalls zusammengepresst wird. Der Druckdetektor des Füllstandssensors 4 stellt den Druckanstieg fest und wertet dies für den Füllstand aus. Das Gaspolster 40 verhindert weiterhin, dass flüssiges Metall in Kontakt mit dem metallischen Kompensator 32 gerät. Gleichzeitig kann das Gaspolster 40 zusammen mit dem Kompensator 32 eine Entkopplungseinrichtung für Schwingungen bilden, die von dem Dosierofen 1 auf die Druckgussmaschine 2 oder von der Druckgussmaschine 2 auf den Dosierofen 1 übertragen werden könnten.The operation of the die casting plant is as follows: via the gas supply pipe 41 a gas stream (air or a protective gas such as argon) enters the chamber 30 initiated. By applying an overpressure inside 10 of the dosing furnace 1 liquid metal rises in the riser 12 on it until it gets inside the clutch 3 arrives. The rising liquid level displaces the air or the gas from the inside of the pipe socket 31 and partly the filling chamber 25 , whereby the air or the gas over the transverse bore 27 reaches the outside. At the same time the liquid level locks after reaching the lower edge of the pipe section 36 an air / gas space in the decoupling chamber 30 off, by the further rising liquid level 39 to an air / gas cushion 40 in which the gas is compressed according to the delivery pressure of the liquid metal. The pressure detector of the level sensor 4 determines the pressure increase and evaluates this for the level. The gas cushion 40 further prevents liquid metal in contact with the metallic compensator 32 device. At the same time, the gas cushion 40 together with the compensator 32 form a decoupling device for vibrations coming from the metering furnace 1 on the die-casting machine 2 or from the die-casting machine 2 on the dosing oven 1 could be transferred.

Nach Förderung der vorgesehenen dosierten Menge flüssigen Metalls wird der Überdruck in dem Dosierofen 1 reduziert, und gleichzeitig wird der Arbeitskolben 24 des Druckgusszylinders über die Querbohrungen 26 und 27 hinweg geschoben, wodurch der Eintrag von flüssigem Metall in die Füllkammer 25 beendet wird. Der weitere Hub des Arbeitskolbens 24 führt zur Injektion des flüssigen Metalls in die Druckgussform 20. Dort erstarrt das Metall, und die gegossenen Artikel werden nach Öffnung der Form 20 ausgeworfen. Danach beginnt der Arbeitszyklus von neuem mit Einsprühen der offenen Form 20 mit Trennmittel und Schließen der Form.After promotion of the intended metered amount of liquid metal, the pressure in the metering furnace 1 reduces, and at the same time becomes the working piston 24 of the die-cast cylinder over the cross bores 26 and 27 pushed through, causing the entry of liquid metal into the filling chamber 25 is ended. The further stroke of the working piston 24 leads to injection of the liquid metal into the die 20 , There, the metal solidifies, and the cast articles become after opening the mold 20 ejected. Thereafter, the cycle starts anew with injection of the open mold 20 with release agent and closing the mold.

Beim Betrieb der Druckgussanlage kann mit Modifikationen gearbeitet werden. So ist es möglich, eine Regelung des Niveaustandes an flüssigem Metall im verlängerten Steigrohr 12 vorzunehmen. Das verlängerte Steigrohr 12 wird bis zu seinem oberen Ende 13 hin beheizt, und am oberen Ende 13 wird die Sonde 15 dazu benutzt, dass der Flüssigkeitsspiegel nur bis zum Erreichen der Sonde 15 absinkt. Dies bedeutet eine Niveauregelung am oberen Ende des Steigrohres. Die Abgabe der dosierten Menge an flüssigem Metall kann demnach vom oberen Ende des Steigrohres 12 aus erfolgen, ohne dass das Steigrohr jedes Mal von der dosierten Menge in seiner Gesamtheit durchflossen werden muss. Dies spart Zykluszeit.When operating the die casting plant can be worked with modifications. So it is possible to control the level of liquid metal in the extended riser 12 make. The extended riser 12 will be up to its top 13 heated, and at the top 13 becomes the probe 15 used that the liquid level only until reaching the probe 15 decreases. This means a level control at the top of the riser. The delivery of the metered amount of liquid metal can therefore from the top of the riser 12 be carried out without the riser pipe must be traversed by the metered amount in its entirety each time. This saves cycle time.

Die Sonde am oberen Ende des Steigrohres kann auch einfach nur zur Überwachung des Füllstandes an flüssigem Metall im Steigrohr benutzt werden.The Probe at the top of the riser can also be just for monitoring the level on liquid Metal can be used in the riser.

Mit der Erfindung wird eine Druckgussanlage geschaffen, bei der Dosierofen und Druckgussmaschine sehr gut voneinander entkoppelt sind, so dass sich Druckstöße des Dosierofens oder der Druckgussmaschine nicht schädigend auf die keramischen Teile 31 und 33 der Kupplung 3 auswirken, da sich diese Teile gegeneinander bewegen können, ohne sich zu berühren. Gleichzeitig wird das Innere der Kupplung 3 luftdicht nach außen abgedichtet, wobei ein Gaspolster 40 gebildet wird, das zur Schwingungsdämpfung zwischen Dosierofen und Druckgussmaschine beiträgt. Der Strom flüssigen Metalls wird in der Kupplungsverbindung praktisch keinem Luftsauerstoff ausgesetzt, so dass Oxidhautbildungen weitgehend vermieden werden. Die Förderstrecke zwischen Dosierofen 1 und Druckgussmaschine 2 ist zudem außerordentlich kurz, insbesondere wenn die Dosierung ausgehend von einem oberen Flüssigkeitsniveau in dem Steigrohr 12 erfolgt. Dadurch kann die Zykluszeit der Druckgussanlage besonders kurz gehalten werden.With the invention, a die-casting plant is created in which metering furnace and die-casting machine are very well decoupled from each other, so that pressure surges of the metering furnace or the die-casting machine are not damaging to the ceramic parts 31 and 33 the clutch 3 because these parts can move against each other without touching. At the same time, the interior of the clutch 3 sealed airtight to the outside, with a gas cushion 40 is formed, which contributes to the vibration damping between metering furnace and die casting machine. The stream of liquid metal is exposed in the coupling compound virtually no atmospheric oxygen, so that oxide skin formation can be largely avoided. The conveyor between metering furnace 1 and die casting machine 2 is also extremely short, especially if the dosage starting from an upper liquid level in the riser 12 he follows. As a result, the cycle time of the die casting plant can be kept particularly short.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne die Erfindung zu verlassen. Ferner ist ersichtlich, dass die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung definieren, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.It It will be apparent to those skilled in the art that those described above embodiments by way of example, and the invention is not to be understood limited is, but in more diverse Manner can be varied without departing from the invention. Further It can be seen that the characteristics, irrespective of whether they are described in the description, the claims, Figures or otherwise disclosed are also individually essential Define components of the invention, even when together are described together with other features.

Claims (18)

Druckgussanlage, enthaltend einen Dosierofen (1) zur Bereitstellung und Abgabe einer dosierten Menge flüssigen Metalls, insbesondere Aluminiumlegierung, über ein Steigrohr (12) und eine Druckgussmaschine (2) mit einem Druckgusszylinder (23) und einem Arbeitskolben (24), der die dosierte Menge in eine Druckgussform (20) spritzt, wobei das Steigrohr (12) und der Arbeitszylinder (23) zur Überführung des flüssigen Metalls miteinander in Verbindung stehen, und zwar über eine untere Queröffnung (26) in der Zylinderwand an dem Füllende (28) des Arbeitszylinders (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Überführungsverbindung im unteren Bereich des Füllendes (28) des Druckgusszylinders (23) als eine ständige Verbindung geschaffen ist.Die casting plant, comprising a metering furnace ( 1 ) for providing and dispensing a metered quantity of liquid metal, in particular aluminum alloy, via a standpipe ( 12 ) and a die casting machine ( 2 ) with a die-cast cylinder ( 23 ) and a working piston ( 24 ), the dosed amount in a die-casting mold ( 20 ), whereby the riser ( 12 ) and the working cylinder ( 23 ) for transferring the liquid metal to each other via a lower transverse opening ( 26 ) in the cylinder wall at the filling end ( 28 ) of the working cylinder ( 24 ), characterized in that the transfer connection in the lower region of the filling ( 28 ) of the die-cast cylinder ( 23 ) is created as a permanent connection. Druckgussanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführungsverbindung als Kupplung (3) ausgebildet ist, die einen Rohrstutzen (31) aus Keramik und einen Kompensator (32) umfasst, wobei sich das Rohrstutzenende in der unteren Queröffnung (26) des Druckgusszylinders (23) fortsetzt und der Kompensator (32) das obere Ende (13) des Steigrohres (12) schwingungsentkoppelt mit dem Rohrstutzen (31) verbindet.Die casting plant according to claim 1, characterized in that the transfer connection as a coupling ( 3 ) is formed, which a pipe socket ( 31 ) made of ceramic and a compensator ( 32 ), wherein the pipe socket end in the lower transverse opening ( 26 ) of the die-cast cylinder ( 23 ) and the compensator ( 32 ) the upper end ( 13 ) of the riser ( 12 ) vibration-decoupled with the pipe socket ( 31 ) connects. Druckgussanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des oberen Endes (13) des Steigrohres (12) und des unteren Rohrabschnitts (36) des Rohrstutzens (31) eine Entkopplungskammer (30) gebildet ist, in der das flüssige Metall beim Überführungsvorgang gegen ein Luftpolster (40) ansteigt, welches das flüssige Metall vor einer Berührung des Kompensators (32) abhält.Die casting plant according to claim 2, characterized in that in the region of the upper end ( 13 ) of the riser ( 12 ) and the lower tube section ( 36 ) of the pipe socket ( 31 ) a decoupling chamber ( 30 ) is formed, in which the liquid metal during the transfer process against an air cushion ( 40 ) which raises the liquid metal before touching the compensator ( 32 ) holds. Druckgussanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllstandssensor (4) einen mit dem Gaspolster (40) verbundenen Druckdetektor aufweist.Die casting plant according to claim 3, characterized in that a filling level sensor ( 4 ) one with the gas cushion ( 40 ) connected pressure detector. Druckgussanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungskammer (30) im Zwischenraum des Rohrstutzens (31) und eines rohrförmigen Keramiknapfes (33) gebildet wird, dessen Boden eine mit dem Steigrohrinneren verbundene Öffnung aufweist und in dessen obere Öffnung der untere Rohrabschnitt (36) des Rohrstutzens (31) eintaucht.Die casting plant according to claim 3 or 4, characterized in that the decoupling chamber ( 30 ) in the space between the pipe socket ( 31 ) and a tubular ceramic bowl ( 33 ) is formed, whose bottom has an opening connected to the riser interior and in the upper opening of the lower pipe section ( 36 ) of the pipe socket ( 31 immersed). Druckgussanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaspolster (40) im oberen Zwischenbereich der Rohrwandung des Keramiknapfes (33) und des Rohrstutzens gebildet wird, wobei der Kompensator (32) die Entkopplungskammer (30) im Bereich des Gaspolsters (40) absperrt.Die casting plant according to claim 5, characterized in that the gas cushion ( 40 ) in the upper intermediate region of the tube wall of the ceramic cup ( 33 ) and the pipe socket, wherein the compensator ( 32 ) the decoupling chamber ( 30 ) in the area of the gas cushion ( 40 ) locks. Druckgussanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensator (32) als ein gewellt-zylindrischer Metallbalg ausgebildet ist und der Rohrstutzen (31) einen Flansch (35) aufweist, an dem das obere Ende des Metallbalges abdichtend befestigt ist.Die casting plant according to one of claims 2 to 6, characterized in that the compensator ( 32 ) is formed as a corrugated-cylindrical metal bellows and the pipe socket ( 31 ) a flange ( 35 ), to which the upper end of the metal bellows is sealingly secured. Druckgussanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensator (32) als eine gewellte Scheibe ausgebildet ist, die das obere Ende des Keramiknapfes (33) mit der Rohrwandung des Rohrstutzens (31) abdichtend verbindet.Die casting plant according to claim 5 or 6, characterized in that the compensator ( 32 ) is formed as a corrugated disc, the upper end of the ceramic cup ( 33 ) with the pipe wall of the pipe socket ( 31 ) sealingly connects. Druckgussanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Rohrstutzens (31) ein Heizmantel (37) vorgesehen ist, um das durch das Rohrinnere geförderte flüssige Metall am Erkalten zu hindern.Die casting plant according to one of claims 2 to 8, characterized in that in the region of the pipe socket ( 31 ) a heating mantle ( 37 ) intended is to prevent the funded through the pipe interior liquid metal to cool. Druckgussanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgusszylinder (23) im unteren Bereich seines Füllendes (28) eine Aufnahme (29) für die Überführungsverbindung und eine Befüllungsqueröffnung (26) für das flüssige Metall sowie im oberen Bereich des Füllendes (28) eine Belüftungsqueröffnung (27) aufweist.Die casting plant according to one of claims 1 to 9, characterized in that the die-cast cylinder ( 23 ) in the lower part of its filling end ( 28 ) a recording ( 29 ) for the transfer connection and a filling transverse opening ( 26 ) for the liquid metal and in the upper region of the filling end ( 28 ) a ventilation transverse opening ( 27 ) having. Verfahren zum Betrieb einer nach Anspruch 1 ausgebildeten Druckgussanlage, mit folgenden Schritten: a) Schließen der Druckgussform (20) zur Vorbereitung des Druckgießens; b) Fördern einer dosierten Menge an flüssigem Metall vom Dosierofen (1) durch das Steigrohr (12), die Überführungsverbindung und die untere Queröffnung (26) in die Füllkammer (25) des Druckgusszylinders (23) der Druckgussmaschine (1); c) Verschieben des Arbeitskolbens (24) zumindest über die untere Queröffnung (26) des Zylinders (23) hinweg und Hineinpressen des flüssigen Metalls in die Druckgussform (20); d) Wiederholen der Schritte a) bis c), ohne Abkoppeln der Überführungsverbindung von der Druckgussmaschine (2).Method for operating a die-casting installation designed according to claim 1, comprising the following steps: a) closing the die-casting mold ( 20 ) for the preparation of die casting; b) conveying a metered quantity of liquid metal from the metering furnace ( 1 ) through the riser ( 12 ), the transfer connection and the lower transverse opening ( 26 ) into the filling chamber ( 25 ) of the die-cast cylinder ( 23 ) of the die casting machine ( 1 ); c) moving the working piston ( 24 ) at least over the lower transverse opening ( 26 ) of the cylinder ( 23 ) and pressing the liquid metal into the die ( 20 ); d) repeating steps a) to c) without disconnecting the transfer connection from the die casting machine ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Druckgussanlage nach Anspruch 3 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) ein Teil des in der Überführungsverbindung aufsteigenden flüssigen Metalls in eine Entkopplungskammer (30) gelangt, um beim ansteigenden Pegel ein Gaspolster (40) zu bilden, das zur Schwingungsentkopplung zwischen Dosierofen (1) und Druckgussmaschine (2) beiträgt.A method according to claim 11, wherein the die-casting plant is designed according to claim 3, characterized in that in step b) a part of the liquid metal rising in the transfer connection is introduced into a decoupling chamber ( 30 ) in order to detect a gas cushion at the rising level ( 40 ), the vibration isolation between dosing ( 1 ) and die casting machine ( 2 ) contributes. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) eine Messung des Druckanstiegs im Gaspolster (40) erfolgt.A method according to claim 12, characterized in that in step b) a measurement of the pressure increase in the gas cushion ( 40 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) die Dosierung der geförderten Menge an flüssigem Metall durch Steuerung des Raumdrucks im Dosierofen (1) erfolgt.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that in step b) the dosage of the delivered amount of liquid metal by controlling the room pressure in the metering furnace ( 1 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgangsniveau an flüssigem Metall im Steigrohr (12) durch eine Sonde (15) am oberen Ende (13) des Steigrohrs (12) überwacht wird.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that a starting level of liquid metal in the riser ( 12 ) by a probe ( 15 ) at the upper end ( 13 ) of the riser ( 12 ) is monitored. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung des Ausgangsniveaus an flüssigem Metall im Steigrohr (12) erfolgt.A method according to claim 15, characterized in that a regulation of the initial level of liquid metal in the riser ( 12 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) mit dem Verschieben des Arbeitskolbens (24) über die untere Queröffnung (26) hinweg gleichzeitig eine Reduzierung des Förderdrucks des flüssigen Metalls in dem Dosierofen (1) erfolgt.Method according to one of claims 11 to 16, characterized in that in step c) with the displacement of the working piston ( 24 ) over the lower transverse opening ( 26 ) at the same time a reduction of the delivery pressure of the liquid metal in the metering furnace ( 1 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) verdrängtes Gas durch eine obere Queröffnung (27) in der Zylinderwand entweicht.A method according to claim 17, characterized in that in step c) displaced gas through an upper transverse opening ( 27 ) escapes in the cylinder wall.
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