DE102019106390A1 - Device for closing a ventilation opening in a casting tool and casting machine - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (6) zum Verschließen einer Entlüftungsöffnung (4) in einem Gießwerkzeug (1) weist ein Verschließelement (7), das mittels eines Verriegelungselements (8) in einer Freigabestellung haltbar ist, in der das Verschließelement (7) die Entlüftungsöffnung (4) freigibt, und ein Betätigungselement (10) zum Betätigen des Verriegelungselements (8) auf, um das Verriegelungselement (8) in eine Position zu bringen, in der eine Bewegung des Verschließelements (7) in eine Verschließstellung ermöglicht wird, in der das Verschließelement (7) die Entlüftungsöffnung (4) verschließt. Das Verriegelungselement (8) ist innerhalb des Gießwerkzeugs (1) angeordnet. Zumindest das Betätigungselement (10) ist außerhalb des Gießwerkzeugs (1) bzw. innerhalb einer das Gießwerkzeug (1) aufnehmenden Gießmaschine (2) angeordnet.A device (6) for closing a ventilation opening (4) in a casting tool (1) has a closing element (7) which can be held in a release position by means of a locking element (8), in which the closing element (7) the ventilation opening (4) releases, and an actuating element (10) for actuating the locking element (8) in order to bring the locking element (8) into a position in which a movement of the locking element (7) is enabled into a locking position in which the locking element (7 ) closes the ventilation opening (4). The locking element (8) is arranged inside the casting tool (1). At least the actuating element (10) is arranged outside the casting tool (1) or inside a casting machine (2) which receives the casting tool (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen einer Entlüftungsöffnung in einem Gießwerkzeug, mit einem Verschließelement, das mittels eines Verriegelungselements in einer Freigabestellung haltbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gießmaschine mit einem Gießwerkzeug und mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for closing a ventilation opening in a casting tool, with a closing element which can be held in a release position by means of a locking element. The invention also relates to a casting machine with a casting tool and with such a device.
Die Grundlage für Fahrsicherheit und Fahrkomfort bei PKW sind die ungefederten Massen, zu dem die Räder wesentlich beitragen. Durch die Massenträgheit und das Rotationsmoment ist man bestrebt, leichte Räder einzusetzen. Aus diesem Grund wird zum einen versucht, konstruktiv Leichtbau bei Rädern umzusetzen. Zum anderen gibt es Bestrebungen, über die Auswahl der Werkstoffe Gewicht zu reduzieren. Stand der Technik sind derzeit gegossene oder geschmiedete Rädern aus Aluminium oder Magnesiumlegierungen, die zu einem sehr hohen Prozentsatz im Niederdruckkokillengussverfahren hergestellt werden.The basis for driving safety and driving comfort in cars are the unsprung masses, to which the wheels contribute significantly. Because of the inertia and the rotational moment, efforts are made to use lightweight wheels. For this reason, on the one hand, attempts are being made to implement lightweight construction in wheels. On the other hand, there are efforts to reduce weight through the choice of materials. The current state of the art is cast or forged wheels made of aluminum or magnesium alloys, a very high percentage of which are produced using the low-pressure die casting process.
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Aus dem Stand der Technik sind außerdem Kaltkammergießverfahren bekannt. Die dabei eingesetzten Kaltkammer-Gießanlagen bauen eine Schließkraft auf, indem sie durch eine Schließeinheit aus drei Maschinenplatten, nämlich einem Maschinenschild, einer beweglichen Aufspannplatte und einer festen Aufspannplatte, vier Säulen, entlang denen die bewegliche Aufspannplatte hin und her bewegbar ist, und einer Antriebseinheit zum Antreiben der beweglichen Aufspannplatte eine Verriegelung erzeugen. Eine Gießform wird mit einer beweglichen Formhälfte auf der beweglichen Aufspannplatte und mit einer festen Formhälfte auf der festen Aufspannplatte aufgemustert. Die notwendige Zuhaltekraft wird über die Schließeinheit durch Spannen der Säulen zwischen dem Maschinenschild und der festen Aufspannplatte aufgebracht.Cold chamber casting processes are also known from the prior art. The cold-chamber casting systems used build up a clamping force by using a clamping unit made up of three machine plates, namely a machine plate, a movable platen and a fixed platen, four columns along which the movable platen can be moved back and forth, and a drive unit for Driving the movable platen to create a lock. A casting mold is patterned with a movable mold half on the movable platen and a fixed mold half on the fixed platen. The necessary locking force is applied via the clamping unit by tensioning the columns between the machine plate and the fixed platen.
An die feste Aufspannplatte schließt sich bei herkömmlichen Kaltkammer-Gießanlagen in axialer Richtung eine Gießeinheit an, mit der einem durch die Gießform gebildeten Formhohlraum über eine Gießkammer durch die feststehende Aufspannplatte und die feste Formhälfte der Gießform hindurch eine Schmelze zugeführt wird. Die Gießeinheit weist dazu einen üblicherweise hydraulisch angetriebenen, in der Gießkammer bewegbaren Gießkolben auf.In conventional cold chamber casting systems, the fixed platen is followed in the axial direction by a casting unit with which a mold cavity is fed via a casting chamber through the fixed platen and the fixed half of the casting mold. For this purpose, the casting unit has a casting piston which is usually hydraulically driven and movable in the casting chamber.
Die Gießform weist des Weiteren eine Entlüftung mit einer oder mehreren Entlüftungsöffnungen auf, durch die sich in derselben befindende Luft beim Einströmen des flüssigen bzw. geschmolzenen, das zu gießende Bauteil bildenden Werkstoffs austreten kann. Selbstverständlich soll dabei ein Austreten des geschmolzenen Werkstoffs verhindert werden, um eventuelle Beschädigungen an der Entlüftungseinrichtung zu vermeiden, wozu bei bekannten Lösungen entsprechende Entlüftungsventile eingesetzt werden. Diese haben allerdings Einschränkungen in ihrer Funktion, insbesondere wenn die Gießform sehr heiß wird.The casting mold also has a vent with one or more vent openings, through which air located in the same can exit when the liquid or molten material forming the component to be cast flows in. Of course, the molten material should be prevented from escaping in order to avoid possible damage to the venting device, for which purpose appropriate venting valves are used in known solutions. However, these have limitations in their function, especially when the casting mold becomes very hot.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verschließen einer Entlüftungsöffnung in einem Gießwerkzeug zu schaffen, die auch bei hohen Temperaturen zuverlässig arbeitet. It is therefore the object of the present invention to create a device for closing a vent opening in a casting tool which works reliably even at high temperatures.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features mentioned in
Durch die Aufteilung der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass das Verriegelungselement, d.h. das mechanische Bauteil, innerhalb des Gießwerkzeugs und das Betätigungselement, d.h. ein zum Beispiel elektronisches Bauteil, außerhalb des Gießwerkzeugs, nämlich innerhalb der das Gießwerkzeug aufnehmenden Gießmaschine, angeordnet ist, ergibt sich eine zweiteilige Entlüftungseinrichtung bzw. Vorrichtung zum Verschließen einer Entlüftungsöffnung. Dadurch wird die Verwendung vollkommen anderer Betätigungselemente als bei den bekannten Lösungen ermöglicht, da aufgrund der sehr viel niedrigeren, außerhalb des Gießwerkzeugs herrschenden Temperaturen nun auch temperaturempfindliche Betätigungselemente eingesetzt werden können.By dividing the device according to the invention in such a way that the locking element, i. the mechanical component, within the casting tool, and the actuator, i.e. an electronic component, for example, is arranged outside the casting tool, namely inside the casting machine receiving the casting tool, this results in a two-part venting device or device for closing a venting opening. This enables the use of completely different actuating elements than in the known solutions, since temperature-sensitive actuating elements can now also be used due to the much lower temperatures prevailing outside the casting tool.
Auf diese Weise lassen sich wesentlich unkompliziertere und damit kostengünstigere Betätigungselemente zur Betätigung des Verriegelungselements einsetzen, was erheblich zur Kostenreduzierung der gesamten Vorrichtung beiträgt.In this way, much more uncomplicated and thus more cost-effective actuating elements can be used for actuating the locking element, which contributes significantly to reducing the costs of the entire device.
In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verschließelement von einem in Richtung der Verschließstellung des Verschließelements wirkenden Federelement beaufschlagt ist. Auf diese Weise lässt sich eine sehr hohe Beschleunigung des Verschließelements und damit ein entsprechend schnelles Verschließen der Entlüftungsöffnung sicherstellen. In a very advantageous embodiment of the invention it can be provided that the closing element is acted upon by a spring element acting in the direction of the closing position of the closing element. In this way, a very high acceleration of the closing element and thus a correspondingly rapid closing of the vent opening can be ensured.
Um das Verschließelement in seine die Entlüftungsöffnung freigebende Freigabestellung zu bringen, kann ein Hydraulikzylinder eingesetzt werden, der dafür vorgesehen ist, das Verschließelement gegen die Kraft des Federelements vorzuspannen.In order to bring the closing element into its release position, which releases the vent opening, a hydraulic cylinder can be used which is provided to preload the closing element against the force of the spring element.
Wenn dabei der Hydraulikzylinder außerhalb des Gießwerkzeugs bzw. innerhalb der Gießmaschine angeordnet ist, so ist eine zuverlässige Funktionsweise desselben gewährleistet.If the hydraulic cylinder is arranged outside the casting tool or inside the casting machine, a reliable functioning of the same is guaranteed.
Sehr kurze Reaktionszeiten bezüglich der Betätigung des Verriegelungselements und damit der Bewegung des Verschließelements in seine Verschließstellung sind gegeben, wenn das Betätigungselement als Magnetventil ausgebildet ist.Very short reaction times with regard to the actuation of the locking element and thus the movement of the closing element into its closed position are given when the actuating element is designed as a solenoid valve.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Verschließelement eine Durchgangsbohrung aufweist, die in der die Entlüftungsöffnung freigebenden Position mit der Entlüftungsöffnung fluchtet. Dies stellt eine sehr einfache Möglichkeit zum Erreichen der Freigabestellung des Verriegelungselements dar.Furthermore, it can be provided that the closure element has a through-hole which is aligned with the ventilation opening in the position releasing the ventilation opening. This represents a very simple way of reaching the release position of the locking element.
Eine Gießmaschine mit einem Gießwerkzeug und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 7 angegeben.A casting machine with a casting tool and a device according to the invention is specified in
Eine solche Gießmaschine nutzt sämtliche Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht dabei darin, dass durch die Anordnung des Betätigungselements innerhalb der Gießmaschine bei einem Wechsel des Gießwerkzeugs ein Wechsel des Betätigungselements nicht erforderlich ist, was eine erhebliche Kosteneinsparung ermöglicht.Such a casting machine uses all the advantages of the device according to the invention. A particular advantage of the solution according to the invention is that, due to the arrangement of the actuating element within the casting machine, when the casting tool is changed, it is not necessary to change the actuating element, which enables considerable cost savings.
Um eine sehr rasche Entlüftung des Gießwerkzeugs zu gewährleisten, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Gießwerkzeug mehrere mittels jeweiliger Verschließelemente verschließbare Entlüftungsöffnungen aufweist.In order to ensure that the casting tool is vented very quickly, it can furthermore be provided that the casting tool has a plurality of vent openings that can be closed by means of respective closing elements.
Wenn zwischen dem Gießwerkzeug und der Gießmaschine wenigstens ein Isolierelement angeordnet ist, so wird eine Temperaturbeeinflussung der Gießmaschine durch das Gießwerkzeugs und damit auch eine Temperaturbeeinflussung des Betätigungselements vermieden.If at least one insulating element is arranged between the casting tool and the casting machine, the casting tool avoids influencing the temperature of the casting machine and thus also preventing the actuating element from affecting the temperature.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in principle below with reference to the drawing.
Es zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Gießwerkzeugs mit einer Entlüftungsöffnung; -
2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Stellung; und -
3 die Vorrichtung aus2 in einer zweiten Stellung.
-
1 a schematic view of a casting tool with a vent opening; -
2 a section through a device according to the invention in a first position; and -
3 the device off2 in a second position.
Innerhalb des Formholraums
In den
Des Weiteren weist die Vorrichtung
Das Verschließelement
Es ist erkennbar, dass in der Stellung des Verschließelements
Hierbei ist das Verriegelungselement
Zwischen dem Gießwerkzeug
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- JP H01237067 [0004]JP H01237067 [0004]
- US 6763879 B1 [0005]US 6763879 B1 [0005]
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