DE102019107235B4 - Reflow unit for a molding machine and molding machine with such - Google Patents
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Abstract
Aufschmelzeinheit für eine Formgebungsmaschine, mit einer Ausbringvorrichtung (8), welche Ausbringvorrichtung (8) dazu ausgebildet ist, ein in einer Schmelzkammer (4) aufgeschmolzenes Material aus der Schmelzkammer (4) auszubringen, wobei wenigstens eine Dichtung (11) vorgesehen ist, um die Ausbringvorrichtung (8) gegenüber einem die Ausbringvorrichtung (8) umgebenden Bauteil abzudichten, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Dichtung (11)- wenigstens einen Hohlraum (20) aufweist, wobei ein im wenigstens einen Hohlraum (20) herrschender Druck durch ein Füllmedium beeinflussbar ist und- direkt an der Ausbringvorrichtung (8) und dem die Ausbringvorrichtung (8) umgebenden Bauteil anliegt.Melting unit for a shaping machine, with a discharge device (8), which discharge device (8) is designed to discharge a material melted in a melting chamber (4) from the melting chamber (4), at least one seal (11) being provided to Sealing off the dispensing device (8) from a component surrounding the dispensing device (8), characterized in that the at least one seal (11) has at least one cavity (20), it being possible for the pressure prevailing in the at least one cavity (20) to be influenced by a filling medium and- directly on the dispensing device (8) and the dispensing device (8) surrounding component.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufschmelzeinheit für eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Aufschmelzeinheit.The present invention relates to a melting unit for a shaping machine with the features of the preamble of
Unter Formgebungsmaschinen können dabei Druckgussmaschine, Spritzpressen, Spritzgießmaschinen, Vakuumdruckgussmaschinen oder dergleichen verstanden werden. Im Folgenden wird der Stand der Technik anhand einer Druckgussmaschine dargestellt. Analoges gilt in Bezug auf allgemeine Formgebungsmaschinen.Shaping machines can be understood as meaning die-casting machines, transfer presses, injection molding machines, vacuum pressure-casting machines or the like. The state of the art is presented below using a die-casting machine. The same applies to general shaping machines.
Gattungsgemäße Formgebungsmaschinen verfügen über eine Ausbringvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein in einer Schmelzkammer aufgeschmolzenes Material aus der Schmelzkammer auszubringen, wobei wenigstens eine Dichtung vorgesehen ist, um die Ausbringvorrichtung gegenüber einem die Ausbringvorrichtung umgebenen Bauteil abzudichten.Generic shaping machines have a discharge device which is designed to discharge a material that has been melted in a melting chamber from the melting chamber, with at least one seal being provided to seal the discharge device from a component surrounding the discharge device.
Bei gewissen Druckgussmaschinen ist es üblich, zumindest ein (Roh-)Material in Form eines Barren in die Schmelzkammer einzubringen. Dieser Barren beinhaltet die in gewünschter Menge des zu verarbeitenden Materials und wird auch als Ingot (engl. Barren) bezeichnet.With certain die-casting machines, it is common to introduce at least one (raw) material in the form of an ingot into the melting chamber. This ingot contains the desired amount of the material to be processed and is also referred to as an ingot.
Sobald der Beladevorgang der Schmelzkammer vorgenommen wurde, wird das (Roh-)Material durch die Aufschmelzeinheit aufgeschmolzen. Hierbei wird bei gewissen Druckgussmaschinen eine Induktionsspule verwendet, welche durch Induktion ein Aufschmelzen des Materials bewirkt.As soon as the melting chamber has been loaded, the (raw) material is melted by the melting unit. In certain die-casting machines, an induction coil is used, which causes the material to melt through induction.
Je nach Bedarf kann die Umgebungsluft aus der Schmelzkammer durch eine Vakuumpumpe abgesaugt werden und das System zum Teil oder vollständig evakuiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Schmelzkammer mit einem Schutzgas geflutet werden oder vollständig mit Schutzgas gespült werden. Dieses Evakuieren und/oder Zuführen von Schutzgas verhindert, dass das aufgeschmolzene Material mit dem in der Umgebungsluft enthaltenen Sauerstoff reagiert.Depending on requirements, the ambient air can be extracted from the melting chamber by a vacuum pump and the system can be partially or completely evacuated. Alternatively or additionally, the melting chamber can be flooded with a protective gas or flushed completely with protective gas. This evacuation and/or supply of protective gas prevents the melted material from reacting with the oxygen contained in the ambient air.
Deshalb ist es gewünscht, die Schmelzkammer gegenüber der Umgebung abdichten zu können, beispielweise um ein Nachströmen von Umgebungsluft verhindern zu können, den Austritt von Schutzgas verhindern zu können und/oder den Austritt von Gasen, die durch das Aufschmelzen des Materials entstehen, zu verhindern.It is therefore desirable to be able to seal the melting chamber from the environment, for example in order to be able to prevent ambient air from flowing in, to be able to prevent the escape of protective gas and/or to prevent the escape of gases resulting from the melting of the material.
Jedoch erfordert der Prozess eine Ausbringvorrichtung, durch welche das aufgeschmolzene Material aus der Schmelzkammer ausgebracht werden kann und gegebenenfalls (bei einer Druckgussmaschine) in einen Formhohlraum eingespritzt werden kann. Folglich ist es erforderlich, dieser Ausbringvorrichtung einen Zugang zur Schmelzkammer zu gewähren und diese Ausbringvorrichtung gegenüber der Umgebung abzudichten.However, the process requires an ejection device by which the molten material can be ejected from the melting chamber and optionally (in the case of a die casting machine) injected into a mold cavity. Consequently, it is necessary to grant this discharge device access to the melting chamber and to seal this discharge device from the environment.
Diese Ausbringvorrichtung kann durch einen Einspritzkolben verwirklicht werden, welcher durch eine Linearbewegung in die Schmelzkammer geführt werden kann und somit das aufgeschmolzene Material aus der Schmelzkammer ausschieben kann.This discharge device can be realized by an injection piston, which can be guided into the melting chamber by a linear movement and can thus push the melted material out of the melting chamber.
Der Einspritzkolben könnte gegenüber der Umgebung durch einen Faltenbalg abgedichtet werden. Der Faltenbalg weist jedoch den großen Nachteil auf, dass das Innenvolumen durch das Volumen des Faltenbalgs vergrößert wird und somit ein zu evakuierender Raum oder ein mit Schutzgas zu flutender Raum vergrößert wird. Weiters ergeben sich durch die Falten des Faltenbalgs und die damit einhergehend Vorsprünge im Innenraum strömungstechnisch große Nachteile beim Evakuieren des Innenraums, weil sich die Zeit zur Evakuierung erhöht (was sich negativ auf eine Zykluszeit auswirkt).
Eine Ausführungsform ist durch die
One embodiment is through the
Nachteilig an einer solchen Ausführung ist jedoch der hohe Aufwand zur Herstellung durch die vielen Einzelteile (zwei Dichtringe, Zwischenring, Druckhülse) der Dichtung. Weiters ist durch die Druckhülse stets eine sehr hohe Kraft aufzubringen, um die Dichtringe zu verformen, wodurch auch ein erhöhter Platzbedarf in Längsrichtung besteht, um den linearen Antrieb für die Druckhülse bereitzustellen, wobei auch für die Druckhülse genügend Platz vorzusehen ist.A disadvantage of such an embodiment, however, is the high cost of production due to the many individual parts (two sealing rings, intermediate ring, pressure sleeve) of the seal. Furthermore, a very high force must always be applied through the pressure sleeve in order to deform the sealing rings, which means that there is also an increased space requirement in the longitudinal direction in order to provide the linear drive for the pressure sleeve, with sufficient space also being provided for the pressure sleeve.
Ein Grundproblem bei gattungsgemäßen Formgebungsmaschinen ist es, dass die wenigstens eine Dichtung dazu in der Lage sein soll, eine gute Abdichtung zu leisten (um den Unterdruck oder ein Schutzgas zu halten) und gleichzeitig durch geringen Verschleiß lange Standzeiten zu erreichen.A basic problem with generic shaping machines is that the at least one seal should be able to provide a good seal (in order to maintain the negative pressure or a protective gas) and at the same time achieve a long service life due to low wear.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufschmelzeinheit für eine Formgebungsmaschine sowie eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Aufschmelzeinheit bereitzustellen, welche ein Dichtsystem mit verbesserter Dichtwirkung und/oder längeren Standzeiten aufweist.The object of the invention is to provide a melting unit for a shaping machine and a shaping machine with such a melting unit, which has a sealing system with an improved sealing effect and/or a longer service life.
Diese Aufgabe wird durch eine Aufschmelzeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dies geschieht, indem die wenigstens eine Dichtung wenigstens einen Hohlraum aufweist, wobei ein im wenigstens einen Hohlraum herrschender Druck durch ein Füllmedium beeinflussbar ist und direkt an der Ausbringvorrichtung und dem die Ausbringvorrichtung umgebenden Bauteil anliegt.This object is achieved by a melting unit having the features of
This is done by the at least one seal having at least one cavity, wherein a pressure prevailing in at least one cavity can be influenced by a filling medium and is in direct contact with the dispensing device and the component surrounding the dispensing device.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Anpresskraft der Dichtung durch Erhöhung des im wenigstens einen im Hohlraum herrschenden Drucks vergrößerbar ist.It can be provided that a contact pressure force of the seal can be increased by increasing the pressure prevailing in the at least one cavity.
Durch das Vorsehen wenigstens einen Hohlraumes in der wenigstens einen Dichtung kann durch Beeinflussung des im wenigstens einen Hohlraum herrschenden Druckes eine Querschnittsausbreitung der wenigstens einen Dichtung beeinflusst werden. Somit kann es vorgesehen sein, dass ein Abdichtfaktor beeinflussbar ist. Insbesondere kann dadurch die Dichtwirkung, wenn sie notwendig ist, stark verbessert werden, während der Verschleiß bei geringem Druck in der Dichtung stark reduziert ist. Letzteres ermöglicht stark verbesserte Standzeiten.By providing at least one cavity in the at least one seal, a cross-sectional expansion of the at least one seal can be influenced by influencing the pressure prevailing in the at least one cavity. It can thus be provided that a sealing factor can be influenced. In particular, this can greatly improve the sealing effect when it is necessary, while the wear at low pressure in the seal is greatly reduced. The latter allows greatly improved service life.
Diese Ausgestaltung bildet außerdem eine sehr kompakte Bauweise. Des Weiteren werden durch eine solche Ausgestaltung weniger Strömungshindernisse geschaffen, welche beispielsweise bei der Evakuierung umströmt werden müssen, wodurch sich auch strömungstechnisch eine besonders günstige Ausgestaltung bildet.This configuration also forms a very compact design. Furthermore, such a configuration creates fewer flow obstacles, which have to be bypassed during evacuation, for example, which also results in a particularly favorable configuration in terms of flow technology.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
Vorzugsweise kann eine Evakuierungsvorrichtung vorgesehen sein, welche Evakuierungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest die Schmelzkammer mit einem Unterdruck zu beaufschlagen. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass die Evakuierungsvorrichtung eine Vakuumpumpe aufweist. Zusätzlich kann beispielsweise ein Kolbenraum einer Ausbringvorrichtung und/oder ein Ausgusskanal oder dergleichen evakuiert werden.An evacuation device can preferably be provided, which evacuation device is designed to apply a negative pressure to at least the melting chamber. Provision can particularly preferably be made for the evacuation device to have a vacuum pump. In addition, for example, a piston chamber of a dispensing device and/or a discharge channel or the like can be evacuated.
Es kann vorgesehen sein, dass die Ausbringvorrichtung durch eine Linearbewegung aufgeschmolzenes Material aus der Schmelzkammer ausbringt, vorzugsweise mittels eines Einspritzkolbens. So kann es beispielsweise ein Einspritzkolben vorgesehen sein und mittels der wenigstens einen Dichtung der Einspritzkolben und/oder eine dem Einspritzkolben zugeordnete Kolbenstange gegenüber einem Kolbenraum, worin dieser Einspritzkolben und/oder die zugeordnete Kolbenstange geführt ist, abgedichtet wird.It can be provided that the discharge device discharges melted material from the melting chamber by means of a linear movement, preferably by means of an injection piston. For example, an injection piston can be provided and the injection piston and/or a piston rod assigned to the injection piston can be sealed off from a piston chamber in which this injection piston and/or the assigned piston rod is guided by means of the at least one seal.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine Zuführvorrichtung - vorzugsweise umfassend wenigstens eine Zuführleitung - vorgesehen ist, um den wenigstens einen Hohlraum der Dichtung mit einem Füllmedium zu versorgen. Weiters kann es vorgesehen sein, dass diese wenigstens eine Zuführvorrichtung steuer- oder regelbar ist, sodass gegebenenfalls ein Druck im wenigstens einen Hohlraum gesteuert oder geregelt werden kann, um Einfluss auf eine Anpresskraft der Dichtung an die abzudichtenden Bauteilen vorzunehmen. Auch eine Ausdehnung der wenigstens einen Dichtung kann durch eine Steuerung oder Regelung des Druckes beeinflusst werden.In an exemplary embodiment of the invention, it can be provided that at least one feed device—preferably comprising at least one feed line—is provided in order to supply the at least one cavity of the seal with a filling medium. Furthermore, it can be provided that this at least one feed device can be controlled or regulated, so that a pressure in the at least one cavity can be controlled or regulated, if necessary, in order to influence the pressing force of the seal on the components to be sealed. An expansion of the at least one seal can also be influenced by controlling or regulating the pressure.
Es kann vorgesehen sein, dass das Füllmedium Luft ist. Dies kann den Vorteil ergeben, dass ein bereits vorhandenes Druckluftsystem an der Formgebungsmaschine genutzt werden kann. Jedoch ist auch die Anwendung von fluiden Füllmedien, wie beispielsweise Hydrauliköl, durchaus denkbar.It can be provided that the filling medium is air. This can result in the advantage that an already existing compressed air system can be used on the shaping machine. However, the use of fluid filling media, such as hydraulic oil, is also entirely conceivable.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dichtung durch einen Gummiwerkstoff - vorzugsweise durch eine Kautschukart, Perfluorkautschuk, Polyethylen und/oder Polytetrafluorethylen - ausgebildet ist. Jedoch sind auch andere durch den Stand der Technik bekannte Werkstoffe für Abdichtungen durchaus denkbar.Provision can preferably be made for the at least one seal to be formed from a rubber material—preferably from a type of rubber, perfluoro rubber, polyethylene and/or polytetrafluoroethylene. However, other materials known from the prior art for seals are also entirely conceivable.
Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Ausbringvorrichtung einen Einspritzkolben und/oder eine Kolbenstange aufweist, wobei der Einspritzkolben und/oder eine Kolbenstange durch die wenigstens eine Dichtung abgedichtet werden.Provision can preferably be made for the dispensing device to have an injection piston and/or a piston rod, with the injection piston and/or a piston rod being sealed off by the at least one seal.
Beispielsweise kann es auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dichtung zumindest teilweise schlauchförmig ausgebildet ist.For example, it can also be provided that the at least one seal is at least partially tubular.
Es kann wenigstens ein Abstreifer zwischen der wenigstens einen Ausbringvorrichtung und/oder dem die Ausbringvorrichtung umgebenden Bauteil einerseits und der wenigstens einen Dichtung andererseits vorgesehen ist. Der wenigstens eine Abstreifer kann an einer von der Schmelzkammer abgewandten Seite der Dichtung angeordnet sein und/oder an einer der Schmelzkammer zugewandten Seite der Dichtung. Es kann durch wenigstens einen Abstreifer eine Lebensdauer der wenigstens einen Dichtung wesentlich verlängert werden, indem die wenigstens eine Dichtung durch den wenigstens einen Abstreifer vor Verschmutzungen geschützt wird.At least one scraper can be provided between the at least one dispensing device and/or the component surrounding the dispensing device on the one hand and the at least one seal on the other hand. The at least one scraper can be arranged on a side of the seal facing away from the melting chamber and/or on a side of the seal facing the melting chamber. At least one wiper can significantly extend the service life of the at least one seal, by the at least one seal being protected from contamination by the at least one wiper.
Vorzugsweise kann wenigstens eine zweite Dichtung (zusätzlich zur wenigstens einen Dichtung) vorgesehen sein, wobei die wenigstens eine zweite Dichtung die Ausbringvorrichtung gegenüber dem die Ausbringvorrichtung umgebenden Bauteil abdichtet. Die wenigstens eine zweite Dichtung kann vorgesehen sein, um eine Dichtwirkung der wenigstens einen Dichtung zu verstärken oder eine Dichtwirkung gegenüber der Umgebung aufrecht zu erhalten, wenn beispielsweise ein Druck im Hohlraum der wenigstens einen (ersten) Dichtung reduziert wird. Die wenigstens eine zweite Dichtung kann ebenfalls entsprechend der Erfindung ausgeführt sein oder gemäß einer durch den Stand der Technik bekannten Ausführungsform. Eine konventionelle Dichtung (beispielsweise ein O-Ring) als zweite Dichtung kann sehr schnelles Nachströmen oder Ausströmen in die oder aus der Schmelzkammer unterbinden, wenn die wenigstens eine Dichtung nicht druckbeaufschlagt ist.At least one second seal (in addition to the at least one seal) can preferably be provided, with the at least one second seal sealing the dispensing device in relation to the component surrounding the dispensing device. The at least one second seal can be provided in order to increase a sealing effect of the at least one seal or to maintain a sealing effect with respect to the environment when, for example, a pressure in the cavity of the at least one (first) seal is reduced. The at least one second seal can also be designed according to the invention or according to an embodiment known from the prior art. A conventional seal (e.g., an O-ring) as the secondary seal can prevent very rapid flow or leakage into or out of the melt chamber when the at least one seal is not pressurized.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann es vorgesehen sein, dass nur ein Hohlraum vorgesehen ist, wobei der Hohlraum
- - vorzugsweise durch die schlauchförmige Ausbildung der wenigstens einen Dichtung
- - das abzudichtendes Bauteil zumindest teilweise umgibt.
- - Preferably by the tubular design of the at least one seal
- - At least partially surrounds the component to be sealed.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausbringvorrichtung - vorzugsweise umfassend einen Einspritzkolben - eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische, Querschnittsfläche der Außenwandung aufweist.It can preferably be provided that the dispensing device—preferably comprising an injection piston—has a cylindrical, in particular circular-cylindrical, cross-sectional area of the outer wall.
Weiters kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dichtung um die Ausbringvorrichtung umlaufend mit geschlossenem Querschnitt ausgebildet ist.Provision can furthermore be made for the at least one seal to be designed with a closed cross-section surrounding the dispensing device.
Weiters wird Schutz begehrt für eine Formgebungsmaschine, vorzugsweise eine Vakuumdruckgussmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Aufschmelzeinheit, wobei vorzugsweise eine Kavität vorgesehen sein kann, wobei durch die Ausbringvorrichtung geschmolzenes Material aus der Schmelzkammer in die Kavität für einen Formgebungsprozess einbringbar ist.Protection is also sought for a shaping machine, preferably a vacuum pressure casting machine, with a melting unit according to the invention, in which case a cavity can preferably be provided, with melted material being able to be introduced from the melting chamber into the cavity for a shaping process by the discharge device.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:
-
1a ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufschmelzeinheit, -
1b einen Schnitt durch die Aufschmelzeinheit der1a , -
2 eine Detailansicht einer Eindüsvorrichtung, -
3 a eine Detailansicht der Evakuierungsvorrichtung, -
3 b die in3a gekennzeichnete Schnittdarstellung und -
4 eine Detailansicht einer Dichtung
-
1a an embodiment of a melting unit according to the invention, -
1b a section through the melting unit1a , -
2 a detailed view of an injection device, -
3 a a detailed view of the evacuation device, -
3 b in the3a marked sectional view and -
4 a detailed view of a seal
Durch das Vorsehen von Kühlrippen 2 eines Lagergehäuses 3 kann ein bestehendes Kühlsystem einer Aufschmelzeinheit 1 ergänzt oder verbessert werden. Es kann sogar vorgesehen sein, dass durch die Kühlrippen 2 auf einzelne oder sogar alle Fluidkühlkreisläufe (wie aus dem Stand der Technik bekannt), welche mit einem fluiden Kühlmedium arbeiten, verzichtet werden kann. Es ist auch durchaus denkbar, dass die Kühlrippen 2 der Aufschmelzeinheit 1 mit zusätzliche Ventilatoren oder Lüfter auszustatten, um die Effizienz der Wärmeabfuhr durch die Kühlrippen 2 zu steigern.By providing
In einem ersten Schritt der Aufschmelzeinheit 1 wird der Aufschmelzeinheit 1 ein aufzuschmelzendes Material (auch Ingot 5 genannt) zugeführt. Dabei wird diese Beladung mit dem Ingot 5 im vorliegenden Ausführungsbeispiel über ein Pick-and-Place-Handling-System der Schmelzkammer 4 über die Ausbring-öffnung 9 zugeführt, wobei diese Ausbringöffnung 9 sich an einer der Kavität zugewandten Seite der Aufschmelzeinheit 1 befindet.In a first step of the
Das Ingot 5 wird dabei in der Schmelzkammer 4 im Wirkbereich einer Induktionsspule 6 abgelegt. Hierzu wird der Einspritzkolben 7 in eine Ablagereferenzstellung gefahren und dient als mechanischer Anschlag oder auch zusätzliche Positionierungshilfe für das Beladungssystem. Nach dem Ablegen des Ingot 5 in der Schmelzkammer 4 fährt das Beladungssystem wieder aus.The ingot 5 is deposited in the
In einem nächsten Schritt wird die Schmelzkammer 4, in welchem sich das Ingot 5 befindet, evakuiert und/oder mit einem Schutzgas geflutet, sodass das Ingot 5 beim anschließenden Aufschmelzen, genauer gesagt das aufgeschmolzene Material, nicht mit der Umgebungsluft (genauer gesagt mit dem Sauerstoff in der Umgebungsluft) reagiert, wobei Verunreinigungen (beispielsweise durch Reaktion von eisenhaltigem aufgeschmolzenen Material mit Sauerstoff zu Eisenkarbid) entstehen würden.In a next step, the
Um einen gegenüber großen Strömungsquerschnitt zu erzeugen, sodass bei der Evakuierung der Schmelzkammer 4 in kurzer Zeit ein Unterdruck erzeugbar ist, sind Ausnehmungen 15 vorgesehen.
Außerdem wird Luft oder Gas über einen Ringspalt 17 (Ringspaltfluidverbindung) zwischen Einspritzkolben 7 und die Schmelzkammer 4 aus der Schmelzkammer 4 abgeführt. Die Ausnehmungen 15 erlauben aber dank eines großen Strömungsquerschnittes ein sehr viel schnelleres Evakuieren als nur ein Ringspalt 17.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Zuführvorrichtung vorgesehen sein, welche die Schmelzkammer 4 mit einem Schutzgas flutet.In addition, air or gas is discharged from the
Alternatively or additionally, a feed device can be provided which floods the
Um die Schmelzkammer 4 gegenüber der Umgebung abzudichten, sind in einem hinteren Bereich des Einspritzkolbens 7 zwei Dichtungen 11 vorgesehen, welche die Kolbenstange 13 des Einspritzkolbens 7 gegenüber dem Lagergehäuses 3 abdichten (in Bezug auf diese Dichtungen 11 wird auf die
Nach Einbringen eines Schutzgases und/oder Evakuieren der Schmelzkammer 4 wird das Ingot 5 über die Induktionsspule 6 induktiv erhitzt und aufgeschmolzen.After introducing a protective gas and/or evacuating the
Nachdem das Ingot 5 aufgeschmolzen wurde, wird der Einspritzkolben 7 mittels eines nicht dargestellten Linearantriebs linear in Richtung Ausbringöffnung 9 bewegt, wodurch das aufgeschmolzene Material aus der Schmelzkammer 4 ausgeschoben wird und gegebenenfalls in eine Kavität der Formgebungsmaschine (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt) eingespritzt.After the ingot 5 has been melted, the
Nach dem Ausbringen des aufgeschmolzenen Materials aus der Schmelzkammer 4 kann ein fertiges Werkstück aus der Kavität eines Formwerkzeuges der Formgebungsmaschine entnommen werden und der Einspritzkolben 7 wird zurückgefahren.After the melted material has been discharged from the
Da der Einspritzkolben 7 jedoch nicht immer das gesamte aufgeschmolzene Material aus der Schmelzkammer 4 auszubringt (mitunter aufgrund des Ringspaltes 17), wird der Einspritzkolben 7 in eine (zurückgefahrene) Ausblasposition gebracht, wodurch eine Öffnung 10 der Schmelzkammer 4 freigegeben wird.However, since the
Der Eindüsvorrichtung 14 wird es somit ermöglicht, ein Medium (in diesem Ausführungsbeispiel Druckluft) in die Schmelzkammer 4 über die Öffnung 10 einzublasen und somit Rückstände des aufgeschmolzenen Material aus der Schmelzkammer 4 über die Ausbringöffnung 9 auszublasen.It is thus possible for the
Nach Beendigung des Ausblasens kann der Einspritzkolben 7 wieder in eine (wie durch
Um Rückstände aus der Schmelzkammer 4 auszublasen, kann die Eindüsvorrichtung 14 ein Medium in die Schmelzkammer 4 einblasen, wodurch Rückstände aus der Schmelzkammer 4 über die Ausbringöffnung 9 aus der Schmelzkammer 4 ausgeblasen werden.In order to blow residues out of the
Diese Rückstände zeichnen sich durch eine hohe Oberflächenhärte und scharfe Grate oder Kanten aus. Durch das Verschleppen dieser Rückstände mit dem Einspritzkolben 7 kommt es zu einem erhöhten Verschleiß zwischen dem Einspritzkolben 7 und der Innenwandung des Schmelzzylinders 16, wenn diese Rückstände aus der Schmelzkammer 4 nicht entfernt werden. Folglich leidet die Standzeit der Aufschmelzeinheit 1 drastisch darunter.These residues are characterized by high surface hardness and sharp burrs or edges. Because these residues are carried along with the
Da die Rückstände in der Schmelzkammer 4 nicht anhaften, können diese über eine Eindüsvorrichtung 14 leicht abgetragen und somit ausgeblasen werden. Aus diesem Grund kann bereits das Vorsehen einer einzigen Druckluftdüse direkt an der Schmelzkammer 4 am Lagergehäuse 3, welche Druckluft einbläst, ausreichen. Selbstverständlich können auch mehrere Druckluftdüsen verwendet werden.Since the residues in the
Beim Aufbau eines Unterdrucks in der Schmelzkammer 4 (und/oder beim Fluten der Schmelzkammer 4 mit einem Schutzgas) wird über die Ausnehmung 15 und den Ringkanal 17, welcher sich zwischen dem Einspritzkolben 7 und der Innenwandung des Schmelzzylinders 16 ausbildet, Umgebungsluft aus der Schmelzkammer 4 abgeführt und/oder der Schmelzkammer 4 ein Schutzgas zugeführt.When a negative pressure builds up in the melting chamber 4 (and/or when the
Das Evakuieren und/oder das Zuführen von Schutzgas wird entweder durch eine Evakuierungsvorrichtung 12 und/oder eine Zubringvorrichtung ausgeführt, welche über die Absaugöffnung 18 Luft oder andere Gase abführt oder ein Schutzgas zuführt. Um dieses Vorgehen des Zu- oder Abführens zu beschleunigen sind, die Ausnehmungen 15 vorgesehen, welche den Querschnitt zum Evakuieren oder für das Zuführen von Schutzgas beispielsweise gegenüber einer Ausführung mit nur einem Ringspalt 17 stark vergrößert.The evacuation and/or the supply of protective gas is carried out either by an evacuation device 12 and/or a delivery device, which removes air or other gases via the
Durch Vorsehen solcher Ausnehmungen 15 kann gegebenenfalls auch auf den Ringspalt 17 verzichtet werden. Die Ausnehmungen 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Nuten ausgebildet, welche in der Innenwandung des Schmelzzylinders 16 vorgesehen sind.By providing
Besonders günstig bei dieser Ausgestaltung der
Die
In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind die Dichtungen 11 mit einem schlauchförmigen Querschnitt ausgebildet, welcher sich ringförmig an die Kolbenstange 13 anlegt. Die Dichtungen 11 weist des Weiteren Hohlräume 20 auf, welcher über Zuführleitungen 21 bildende Ventilkörper 19 mit einer Zuführvorrichtung zum Zuführen von Druckluft verbunden sind.In this special exemplary embodiment, the
Die Dichtungen 11 sind dabei aus einem elastischen Gummiwerkstoff gebildet, wie beispielsweise Kautschuk, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen.The
Mittels Zuführen oder Abführen eines Füllmediums (in diesem Ausführungsbeispiel Luft) kann ein Druck in den Hohlräumen 20 der Dichtungen 11 beeinflusst werden, genauer gesagt sogar eingestellt oder geregelt werden, wodurch ein Querschnitt der Dichtungen 11 beeinflussbar ist.A pressure in the
So kann durch Druckbeaufschlagung der Dichtungen 11, genauer gesagt der Hohlräume 20 der Dichtungen 11, der Querschnitt der Dichtungen 11 vergrößert oder verkleinert werden. Der Querschnitt der Dichtungen 11 kann sich aufgrund der Einbausituation im Lagergehäuse 3 nicht vergrößern, was zu einer erhöhten Anpresskraft der Dichtung 11 an die Kolbenstange 13 bei einer Erhöhung des Druckes im Hohlraum 20 führt.Thus, by pressurizing the
Demzufolge ist ein Abdichtfaktor durch die Dichtungen 11 mittels der Zuführvorrichtung steuer- oder regelbar, wodurch eine höhere Abdichtung vorgenommen werden kann. Wenn es erforderlich ist (gegebenenfalls bei einer Bewegung der Kolbenstange 13), den Abdichtfaktor zu reduziert, um einen unnötigen Verschleiß der Dichtung 11 an der Kolbenstange 13 durch Abrieb zu vermeiden, kann der Druck in den Hohlräumen 20 der Dichtungen 11 reduziert werden.Accordingly, a sealing factor by the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Aufschmelzeinheitmelting unit
- 22
- Kühlrippencooling fins
- 33
- Lagergehäusebearing housing
- 44
- Schmelzkammermelting chamber
- 55
- Ingotingot
- 66
- Induktionsspuleinduction coil
- 77
- Einspritzkolbeninjection piston
- 88th
- Ausbringvorrichtungdischarge device
- 99
- Ausbringöffnungdischarge opening
- 1010
- Öffnung der SchmelzkammerOpening of the melting chamber
- 1111
- Dichtungpoetry
- 1212
- Evakuierungsvorrichtungevacuation device
- 1313
- Kolbenstangepiston rod
- 1414
- Eindüsvorrichtunginjection device
- 1515
- Ausnehmungrecess
- 1616
- Schmelzzylindermelting cylinder
- 1717
- Ringspaltannular gap
- 1818
- Absaugöffnungsuction port
- 1919
- Ventilkörpervalve body
- 2020
- Hohlraumcavity
- 2121
- Zuführleitungsupply line
Claims (14)
Priority Applications (1)
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DE102019107235A1 DE102019107235A1 (en) | 2020-09-24 |
DE102019107235B4 true DE102019107235B4 (en) | 2022-10-13 |
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ID=72334091
Family Applications (1)
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023136268A1 (en) | 2023-01-09 | 2024-07-11 | Engel Austria Gmbh | Melting unit |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2753336A1 (en) | 1977-11-30 | 1979-05-31 | Festo Maschf Stoll G | SEALING ARRANGEMENT FOR MUTUAL SEALING OF PARTS THAT ARE CONCENTRICALLY ARRANGED TO EACH OTHER AND RELATIVELY MOVABLE TO EACH OTHER IN AN AXIAL DIRECTION |
DE4002263A1 (en) | 1990-01-26 | 1991-08-08 | Audi Ag | Piston-cylinder unit with variable sealing element - used in metal pressure die casting machine |
DE102016006917A1 (en) | 2015-06-08 | 2016-12-08 | Engel Austria Gmbh | Shaping machine and method for inductive heating |
-
2019
- 2019-03-21 DE DE102019107235.2A patent/DE102019107235B4/en active Active
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DE4002263A1 (en) | 1990-01-26 | 1991-08-08 | Audi Ag | Piston-cylinder unit with variable sealing element - used in metal pressure die casting machine |
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Also Published As
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