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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung einer Druckgussvorrichtung und ein Entgasungsverfahren.
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HINTERGRUNDTECHNOLOGIE
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Beim Gießen eines Druckgussartikels wird ein Entformungsmittel auf die Form aufgetragen, damit sich der Artikel leicht von der Form lösen lässt. Außerdem wird zum Bewegen der Form ein Schmiermittel auf die Form aufgetragen. Wenn das Entformungsmittel und das Schmiermittel mit der heißen Metallschmelze in Kontakt gelangen, verbrennen sie, wodurch Gas entsteht. Es ist bekannt, dass dieses Gas Schwindungshohlräume und dergleichen im Druckgussartikel verursacht und die Qualität des Druckgussartikels mindert. Daher wird ein Verfahren angewandt, um Luft aus dem Inneren der Form abzusaugen und so die Qualität des Druckgussartikels zu erhöhen. Bei einer solchen Vorrichtung zum Absaugen von Gas aus der Form handelt es sich um eine Entgasungsvorrichtung für eine Druckgussvorrichtung.
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In Patentdokument 1 beispielsweise sind eine Vorrichtung, die das Mitführen von Gas von in einer Kavität einer Form einer Druckgussvorrichtung bereitgestellter Metallschmelze verhindert, und ein Verfahren offenbart, bei dem Gas abgelassen wird.
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DOKUMENTE ZUM STAND DER TECHNIK
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Patentdokument
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Patentdokument 1: Ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2014-91159 -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Bei dem in Patentdokument 1 offenbarten Verfahren wird die Luft aus dem Bereich um die Metallschmelze abgelassen, bevor diese dem Inneren der Form zugeführt wird. Daher ist es schwierig, die Luft abzulassen, die sich im Inneren der Kavität befindet. Es ist daher kaum anzunehmen, dass die Qualität des Druckgussartikels in ausreichendem Maß verbessert wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der genannten Umstände getätigt, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, eine Entgasungsvorrichtung für eine Druckgussvorrichtung und ein Entgasungsverfahren für eine Druckgussvorrichtung bereitzustellen, mit denen durch zuverlässiges Ablassen von Luft aus einer Kavität die Qualität eines Druckgussartikels verbessert wird.
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Lösung des Problems
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Um die genannte Aufgabe zu erfüllen, handelt es sich bei einer Entgasungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung um eine Entgasungsvorrichtung zum Entgasen einer Form für Druckguss, die einen ersten Kanal zum Einspritzen von Metallschmelze in eine Kavität, einen zweiten Kanal zum Entgasen der Kavität und einen dritten Kanal zum Messen eines Vakuumgrads der Kavität aufweist, wobei die Entgasungsvorrichtung eine erste Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung zum Verbinden des ersten Kanals und der Vakuumvorrichtung und eine zweite Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung zum Verbinden des zweiten Kanals und der Vakuumvorrichtung aufweist und einen Steuerabschnitt aufweist, der eine Betätigungszeitdifferenz für einen Zeitpunkt des Betätigens der ersten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung und der zweiten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung bereitstellen kann.
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Beispielsweise zieht bei der Entgasungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Steuerabschnitt eine Differenz zwischen einer ersten Zeit zum Erreichen von Vakuum, die erlangt wird, indem beim Betätigen der ersten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung vom dritten Kanal der Vakuumgrad der Kavität gemessen wird, und einer zweiten Zeit zum Erreichen von Vakuum, die erlangt wird, indem beim Betätigen der zweiten Öffnungs- und Schließvorrichtung vom dritten Kanal der Vakuumgrad der Kavität gemessen wird, als die Betätigungszeitdifferenz heran.
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Beispielsweise ist bei der Entgasungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bei dem ersten Kanal eine Vakuumsaugnut einer Kammervakuumsaugöffnung zum Ablassen von Gas aus dem Inneren einer Kammer, in die Metallschmelze in die Form eingespritzt wird, im Inneren der Kammer vorgesehen, wobei eine Länge der Vakuumsaugnut geringer als eine Länge einer Gleitfläche einer Spitze ist, die die Metallschmelze in das Innere der Kammer drückt, wobei eine Breite der Vakuumsaugnut 1/3 oder weniger eines Innendurchmessers der Kammer beträgt.
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Beispielsweise ist zwischen der Kavität und der zweiten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung ferner eine Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung bereitgestellt, wobei eine Querschnittsfläche der Kammervakuumsaugöffnung das 1,5- bis 2,0-Fache einer minimalen Querschnittsfläche eines Kanals der Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung beträgt und eine Querschnittsfläche der Vakuumsaugnut das 1,1- bis 1,2-Fache der Querschnittsfläche der Kammervakuumsaugöffnung beträgt.
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Um die genannte Aufgabe zu erfüllen, handelt es sich bei einem Entgasungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zum Entgasen einer Form für Druckguss, die einen ersten Kanal zum Einspritzen von Metallschmelze in eine Kavität, einen zweiten Kanal zum Entgasen der Kavität und einen dritten Kanal zum Messen eines Vakuumgrads der Kavität aufweist, mit einem vorbereitenden Schritt, bei dem eine erste Zeit zum Erreichen von Vakuum, die erlangt wird, indem ein Vakuumgrad der Kavität gemessen wird, wenn eine erste Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung, die den ersten Kanal und die Vakuumvorrichtung verbindet, betätigt wird, und eine zweite Zeit zum Erreichen von Vakuum, die erlangt wird, indem der Vakuumgrad der Kavität gemessen wird, wenn eine zweite Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung, die den zweiten Kanal und die Vakuumvorrichtung verbindet, verglichen werden und die Differenz als Betätigungszeitdifferenz festgelegt wird, und einem Entgasungsschritt, bei dem diejenige von der ersten und der zweiten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung zuerst betätigt wird, bei der die Zeit zum Erreichen von Vakuum unter der ersten Zeit zum Erreichen von Vakuum und der zweiten Zeit zum Erreichen von Vakuum länger ist, und nach dem Ablaufen der Betätigungszeitdifferenz diejenige von der zweiten und der ersten Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung betätigt wird, bei der die Zeit zum Erreichen von Vakuum kürzer ist.
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Wirkung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung kann durch zuverlässiges Ablassen von Luft aus der Kavität die Qualität eines Druckgussartikels verbessert werden.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Schnittansicht einer Entgasungsvorrichtung, einer Form und einer Kammer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine Vorderansicht einer Kavitätsfläche einer für die Entgasungsvorrichtung verwendeten fixierten Form gemäß der ersten Ausführungsform;
- 3 zeigt eine Vorderansicht einer Kavitätsfläche einer für die Entgasungsvorrichtung verwendeten beweglichen Form gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4 zeigt eine Schnittansicht einer für die Entgasungsvorrichtung verwendeten Kammer gemäß der ersten Ausführungsform;
- 5 zeigt einen Schnitt an der Linie A-A (siehe 4) der für die Entgasungsvorrichtung verwendeten Kammer gemäß der ersten Ausführungsform;
- 6 zeigt eine Schnittansicht der für die Entgasungsvorrichtung verwendeten Kammer gemäß der ersten Ausführungsform;
- 7 zeigt eine Seitenansicht einer Spitze, die für die für die Entgasungsvorrichtung verwendete Kammer benutzt wird, gemäß der ersten Ausführungsform;
- 8 zeigt eine Schnittansicht einer Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung der Entgasungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
- 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Vakuumsteuervorrichtung der Entgasungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und
- 10 zeigt Vakuumgradmessergebnisse der Entgasungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden eine Entgasungsvorrichtung einer Druckgussvorrichtung und ein Verfahren zum Ablassen von Gas der Druckgussvorrichtung beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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1 zeigt eine Entgasungsvorrichtung 14 der Druckgussvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Entgasungsvorrichtung 14 dient zum Ablassen von Gas aus dem Inneren einer Kavität 9 und einer Kammer 3 einer Form 13. Die Entgasungsvorrichtung 14 ist mit der Form 13 und der Kammer 3 verbunden. Eine in 9 gezeigte Vakuumgradmessvorrichtung 18 misst den Vakuumgrad der Kavität 9. Die Vakuumgradmessvorrichtung 18 ist mit der Form 13 verbunden.
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Die Form 13 wird durch Kombinieren einer fixierten Form 13A und einer beweglichen Form 13B benutzt. Eine Fläche der fixierten Form 13A zum Bilden der Kavität 9 ist in 2 gezeigt. Eine Fläche der beweglichen Form 13B zum Bilden der Kavität 9 ist in 3 gezeigt. Durch Kombinieren der fixierten Form 13A und der beweglichen Form 13B werden an den Oberflächen der jeweiligen Formen gebildete Vertiefungsabschnitts wie Nuten und dergleichen kombiniert, wodurch im Inneren der Form 13, wie in 1 gezeigt, die Kavität 9 und als Beispiel für den ersten Kanal ein Anguss 7 und eine Schmelzenöffnung 8 gebildet werden. Als Beispiel für den zweiten Kanal werden außerdem eine Entgasungsöffnung 10 und eine Entgasungsnut 11 gebildet. Als Beispiel für den dritten Kanal wird außerdem eine in 9 gezeigte Vakuumgradmessnut 16 gebildet.
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Eine Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12 steht, wie in 1 gezeigt, mit der Entgasungsnut 11 in Verbindung und ist im Inneren der Form 13 angeordnet. Eine Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17 ist, wie in 9 gezeigt, mit der Vakuumgradmessnut 16 verbunden und ist im Inneren der Form 13 angeordnet.
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Die Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12 weist, wie in 8 gezeigt, eine an der fixierten Form 13A angeordnete fixierte Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12A, eine an der beweglichen Form 13B angeordnete bewegliche Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12B und ein Vakuumsaugkanalschließventil 12C auf. Das Vakuumsaugkanalschließventil 12C ist im Inneren der fixierten Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12A angeordnet, und indem es sich durch Luftdruck in Axialrichtung bewegt, öffnet und schließt es einen Kanal zwischen der Entgasungsnut 11 und einer Kavitätsvakuumsaugrohrleitung.
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Die Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17 weist, wie in 9 gezeigt, eine an der fixierten Form 13A angeordnete fixierte Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17A, eine an der beweglichen Form 13B angeordnete bewegliche Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17B und ein Vakuumgradmesskanalschließventil 17C auf. Das Vakuumgradmesskanalschließventil 17C ist im Inneren der fixierten Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17A angeordnet, und indem es sich durch Luftdruck in Axialrichtung bewegt, öffnet und schließt es einen Kanal zwischen der Vakuumgradmessnut 16 und einer Unterdruckmesseinrichtung 18A.
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Eine Kammer 3 weist, wie in 1 gezeigt, die Form eines Zylinders mit Flansch auf. Den Flansch der Kammer 3 als Basis nehmend ist ein Außenumfang des kurzen Zylinderabschnitts derart in ein Loch in der fixierten Form 13A eingesetzt, dass seine Axialrichtung horizontal ist. Das Innere der Kammer 3 ist über den mit dem Loch verbundenen Anguss 7 und die Schmelzenöffnung 8 mit der Kavität 9 verbunden. Der lange Zylinderabschnitt der Kammer 3 springt von der Form 13 vor. Im Bereich eines Endabschnitts des Zylinderabschnitts, der von der Form 13 der Kammer 3 vorspringt, öffnet sich eine Metallschmelzenzuführöffnung 2 zum Einleiten von Metallschmelze 4A ins Innere der Kammer 3. Von der Seite des Vorsprungabschnitts der Kammer 3 aus wird eine Spitze 1 ins Innere der Kammer 3 eingeführt, um die in die Kammer 3 eingeleitete Metallschmelze 4A in die Form 13 zu drücken. Wenn die Spitze 1 durch die Druckgussvorrichtung in das Innere des Zylinders der Kammer 3 gedrückt wird, bewegt sich die Metallschmelze 4A im Inneren des Zylinders zur Kavität 9 der Form 13. Am oberen Abschnitt der Kammer 3 in einem Bereich, der in Bezug auf die Metallschmelzenzuführöffnung 2 auf der Seite der Form 13 liegt, öffnet sich eine Kammervakuumsaugöffnung 5, um Gas aus dem Inneren der Kammer 3 abzulassen. Im Bereich der Öffnung im Inneren des Zylinderabschnitts ist eine Nut der Kammervakuumsaugöffnung 5 gebildet. Eine Länge der Nut in Breitenrichtung ist, wie in 5 gezeigt, eine Kammervakuumsaugnutbreite L3, und eine Länge in Axialrichtung der Kammer 3 ist, wie in 6 gezeigt, eine Kammervakuumsaugnutlänge L1. Eine Länge der Gleitfläche der Spitze 1 ist, wie in 7 gezeigt, eine Spitzengleitflächenlänge L2.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kammervakuumsaugnutlänge L1 geringer als die Länge L2 des Teils der Spitzengleitfläche 1A der Spitze 1, der in 7 gezeigt ist. Die Kammervakuumsaugnutbreite L3 beträgt 1/3 oder weniger eines in 4 gezeigten Spitzendurchmessers D der Spitze 1.
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In der vorliegenden Ausführungsform beträgt eine Schnittfläche der Kammervakuumsaugöffnung 5 das 1,5- bis 2-Fache einer minimalen Schnittfläche eines Kanals der Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12. In Versuchen wurde bestätigt, dass auf diese Weise die Zeit zum Ablassen von Gas aus der Kavität 9 stabilisiert wird. Eine Schnittfläche einer Kammervakuumsaugnut 6 beträgt das 1,1- bis 1,2-Fache der Schnittfläche der Kammervakuumsaugöffnung 5. In Versuchen wurde bestätigt, dass auf diese Weise ein Entgasungsmaß aus der Kammervakuumsaugöffnung 5 und aus der Kammervakuumsaugnut 6 gleich wird und eine hohe Entgasungseffizienz vorliegt.
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Die Entgasungsvorrichtung 14 weist, wie in 1 gezeigt, als Beispiel für die Vakuumvorrichtung einen Vakuumbehälter 14A, als Beispiel für die erste Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung, die mit dem ersten Kanal verbunden ist und in unmittelbarer Nähe des Vakuumbehälters 14A angeordnet ist, ein Kammervakuumsaugsolenoid 14B, eine unmittelbar nach dem Kammervakuumsaugsolenoid 14B angeordnete Kammervakuumsaugrohrleitung 14C, einen unmittelbar nach der Kammervakuumsaugrohrleitung 14C angeordneten Kammervakuumsaugfilter 14D und eine im Kanal vom Kammervakuumsaugfilter 14D zur Kammervakuumsaugöffnung 5 der Kammer 3 angeordnete Kammervakuumsaugrohrleitung 14E auf. Außerdem weist die Entgasungsvorrichtung 14 als Beispiel für mit dem zweiten Kanal verbundene zweite Kanalöffnungs- und -schließvorrichtung ein in unmittelbarer Nähe des Vakuumbehälters 14A angeordnetes Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F, eine unmittelbar nach dem Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F angeordnete Kavitätvakuumsaugrohrleitung 14G, einen unmittelbar nach der Kavitätvakuumsaugrohrleitung 14G angeordneten Kavitätvakuumsaugfilter 14H und eine im Kanal vom Kavitätvakuumsaugfilter 14H zur Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12 angeordnete Kavitätvakuumsaugrohrleitung 141 auf.
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Darüber hinaus weist die Entgasungsvorrichtung 14 ein Kammervakuumrohrleitungsreinigungssolenoid 14J, das zum Reinigen des Kammervakuumsaugfilters 14D und der Kammervakuumsaugrohrleitung 14E betätigt wird, und ein Kavitätvakuumrohrleitungsreinigungssolenoid 14M auf, das zum Reinigen des Kavitätvakuumsaugfilters 14H und der Kavitätvakuumsaugrohrleitung 141 betätigt wird.
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Ferner weist die Entgasungsvorrichtung 14 zum Betätigen der Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung 12 ein Vakuumsaugschließsolenoid 12D auf, das das Vakuumsaugkanalschließventil 12C in eine Richtung zum Schließen des Kanals von der Entgasungsnut 11 betätigt. Außerdem weist sie ein Vakuumsaugöffnungssolenoid 12E auf, das das Vakuumsaugkanalschließventil 12C in eine Richtung zum Öffnen des Kanals von der Entgasungsnut 11 bewegt.
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Die Vakuumgradmessvorrichtung 18 weist, wie in 9 gezeigt, eine mit dem dritten Kanal verbundene Unterdruckmesseinrichtung 18A, eine Vakuumsteuervorrichtung 18B, die ein Steuerabschnitt ist und Signale von der Unterdruckmesseinrichtung 18A empfängt, und ein Vakuumgradmesskanalreinigungssolenoid 18C auf, das zum Reinigen des Vakuumgradmesskanals betätigt wird.
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Außerdem weist die Vakuumgradmessvorrichtung 18 zum Betätigen der Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung 17 ein Vakuumgradmesskanalschließsolenoid 17D auf, das das Vakuumgradmesskanalschließventil 17C in eine Richtung zum Schließen des Kanals von der Vakuumgradmessnut 16 betätigt. Darüber hinaus weist sie ein Vakuumgradmesskanalöffnungssolenoid 17E auf, das das Vakuumgradmesskanalschließventil 17C in eine Richtung zum Öffnen des Kanals von der Vakuumgradmessnut 16 betätigt.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Ablassen von Gas aus der Kavität 9 und der Kammer 3 der Form 13 unter Verwendung der Entgasungsvorrichtung 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird ein vorhergehender Prozess beschrieben, bei dem als Vorbereitungsstufe Eigenschaften der Form 13 gemessen werden.
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Die Entgasungsvorrichtung 14 weist zwei Kanäle auf, nämlich einen Kanal zum Ablassen von Gas von der Seite der Entgasungsnut 11 der Form 13 und einen Kanal zum Ablassen von Gas von der Seite der Kammer 3. Die Kanäle vom Vakuumbehälter 14A zur Kavität 9 unterscheiden sich dabei hinsichtlich Rohrleitungsvolumen und Strömungswiderstand. Auch wenn das Kammervakuumsaugsolenoid 14B und das Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F gleichzeitig geöffnet werden, ist somit der Zeitpunkt, ab dem tatsächlich Gas aus der Kavität 9 abgelassen wird, unterschiedlich. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Rohrleitungsvolumen des Kanals zum Ablassen von Gas von der Seite der Kammer 3 hoch, weshalb der Zeitpunkt, ab dem Gas aus der Kavität 9 abgelassen wird, später liegt als der Zeitpunkt, ab dem Gas von der Seite der Entgasungsnut 11 abgelassen wird. Zunächst wird also Gas aus der Entgasungsnut 11 abgelassen, und erst anschließend nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeit wird durch den Anguss 7 Gas aus der Kavität 9 abgelassen. Es findet also eine Bewegung statt, wobei sich das Gas aus der Kavität 9 einmal von der Entgasungsöffnung 10 in Richtung der Entgasungsnut 11 bewegt, dann erneut zur Kavität 9 zurückkehrt und sich nun von der Schmelzenöffnung 8 in Richtung des Angusses 7 bewegt. Daher wird das Gas später aus der Kavität 9 abgelassen. Das Ablassen von Gas aus der Kavität 9 erfolgt daher nicht rechtzeitig für den Gusszyklus des Druckgusses, sodass das Gießen stattfindet, ohne dass Gas ausreichend abgelassen wurde. Dies verursacht Gussmängel wie Schwindungshohlräume und dergleichen und verbessert nicht die Qualität des Druckgussartikels.
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Daher wird dafür gesorgt, dass Gas zum gleichen Zeitpunkt von den zwei Kanälen aus der Kavität 9 abgelassen wird. Auf diese Weise wird Gas ausreichend aus der Kavität 9 abgelassen, wodurch Gussmängel wie Schwindungshohlräume und dergleichen verhindert werden und die Qualität des Druckgussartikels verbessert wird.
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Dazu wird bei gleichzeitiger Betätigung des Kammervakuumsaugsolenoids 14B und des Kavitätvakuumsaugsolenoids 14F gemessen, welche Zeitdifferenz sich beim Zeitpunkt für den Beginn der Entgasung der Kavität 9 zwischen dem Kanal, durch den Gas aus der Entgasungsnut 11 abgelassen wird, und dem Kanal ergibt, durch den Gas aus der Kammer 3 abgelassen wird. Indem entsprechend dieser Zeitdifferenz eine Differenz der Betätigungszeitpunkte des Kammervakuumsaugsolenoids 14B und des Kavitätvakuumsaugsolenoids 14F vorgesehen wird, können die Zeitpunkte des Entgasens der Kavität 9 gleich gemacht werden.
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Es wird nun ein Verfahren beschrieben, um zu messen, welche Zeitdifferenz sich bei gleichzeitiger Öffnung des Kammervakuumsaugsolenoids 14B und des Kavitätvakuumsaugsolenoids 14F zwischen dem Kanal, durch den das Gas aus der Entgasungsnut 11 abgelassen wird, und dem Kanal ergibt, durch den Gas aus der Kammer 3 abgelassen wird.
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Die Spitze 1, die durch eine nicht dargestellte Druckgussvorrichtung in das Innere der Kammer 3 eingeführt wurde, wird gedrückt und erreicht eine Position, an der die Spitze 1 ein Positionssignal A auslöst, d. h. eine Position erreicht, an der die Spitze 1 die Metallschmelzenzuführöffnung 2 verschließt. Nun wird das Kammervakuumsaugsolenoid 14B betätigt. Als Ergebnis werden der Vakuumbehälter 14A und der Kanal der Kavität 9 miteinander verbunden, und Gas wird aus dem Inneren der Kammer 3, dem Anguss 7 und der Kavität 9 abgelassen. Die Vakuumgradmessvorrichtung 18 wird mit der Kavität 9 verbunden. Das Vakuumgradmesskanalöffnungssolenoid 17E wird betätigt und die Kavität 9 und die Unterdruckmesseinrichtung 18A werden verbunden. Es wird eine erste Zeit zum Erreichen von Vakuum vom Zeitpunkt des Einschaltens des Kammervakuumsaugsolenoids 14B bis zum Betätigungsbeginn der Unterdruckmesseinrichtung 18A gemessen. Diese Zeit gilt dann als T1.
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Als Nächstes wird die Zeit des Ablassens von Gas von der Seite der Entgasungsnut 11 gemessen. Während sich die Spitze 1 weiterhin an der Position zum Auslösen des Positionssignals A befindet, wird das Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F betätigt. Außerdem wird das Vakuumsaugöffnungssolenoid 12E betätigt und das Vakuumsaugkanalschließventil 12C bewegt sich. Als Ergebnis werden der Vakuumbehälter 14A und der Kanal der Kavität 9 miteinander verbunden, und Gas wird aus der Entgasungsnut 11 und der Kavität 9 abgelassen. Die Vakuumgradmessvorrichtung 18 wird mit der Kavität 9 verbunden. Das Vakuumgradmesskanalöffnungssolenoid 17E wird betätigt und die Kavität 9 und die Unterdruckmesseinrichtung 18A werden verbunden. Es wird eine zweite Zeit zum Erreichen von Vakuum vom Zeitpunkt des Einschaltens des Kavitätvakuumsaugsolenoids 14F bis zum Betätigungsbeginn der Unterdruckmesseinrichtung 18A gemessen. Diese Zeit gilt dann als T2.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie erwähnt, T1 größer als T2. Der Differenzwert T1-T2 wird als Betätigungszeitdifferenz T eingestellt. Im Anschluss an die Betätigung des Kammervakuumsaugsolenoids 14B wird somit das Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F erst nach Verstreichen der Betätigungszeitdifferenz T betätigt. Der Zeitpunkt, zu dem Gas aus der Kavität 9 abgelassen wird, ist in diesem Fall für den Kanal, durch den Gas von der Seite der Entgasungsnut 11 abgelassen wird, und den Kanal, durch den Gas von der Seite der Kammer 3 abgelassen wird, gleich. Daher kommt es nicht mehr zu einer unnötigen Bewegung des Gases in der Kavität 9, es wird Gas ausreichend aus der Kavität 9 abgelassen und der Vakuumgrad der Kavität 9 wird erhöht.
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10 zeigt die Veränderung des Vakuumgrads der Kavität 9 für den Fall, dass eine Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 vorliegt, und den Fall, dass keine Zeitdifferenz vorliegt. Die horizontale Achse stellt den Zeitverlauf dar (ZEIT), während die vertikale Achse den Vakuumgrad darstellt. Wenn eine Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 vorliegt, gilt KEINE GEEIGNETE VAKUUMLEITUNG, und wenn keine Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 vorliegt, gilt GEEIGNETE VAKUUMLEITUNG. Die Differenz der Zeitpunkte des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 ist die Vakuumverzögerung (VERZÖGERUNG). Im Gussprozesszyklus der Druckgussvorrichtung ändert sich die Zeit vom Beginn der Hochgeschwindigkeitseinspritzung (EINSPRITZEN MIT HOCHGESCHWINDIGKEIT) und dem Abschluss der Einspritzung (EINSPRITZEN ABGESCHLOSSEN) nicht, weshalb bei Vorliegen einer Vakuumverzögerung (VERZÖGERUNG) der erreichte Vakuumgrad unzureichend ist, wie durch KEINE GEEIGNETE VAKUUMLEITUNG angezeigt. Somit ist die Entgasung von Kavität 9 unzureichend, was Gussmängel wie Schwindungshohlräume und dergleichen verursacht und die Qualität des Druckgussartikels nicht verbessert.
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Als Nächstes wird ein Prozess zum Gießen mit der Druckgussvorrichtung unter Anwendung der in der erwähnten Vorbereitungsstufe erlangten Betätigungszeitdifferenz T beschrieben.
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[Ausgangsposition]
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1 stellt einen Zustand dar, in dem sich die Druckgussvorrichtung in einer Ausgangsposition befindet. Dabei wird eine für das Gießen geeignete Menge an Metallschmelze 4A von der Metallschmelzenzuführöffnung 2 ins Innere der Kammer 3 geleitet.
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[Erste Position]
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Als Nächstes wird die Spitze 1 ins Innere der Kammer 3 gedrückt und erreicht die in 4 gezeigte Position der Auslösung des Positionssignals A. Dabei wird die Metallschmelzenzuführöffnung 2 durch die Spitze 1 verschlossen, wodurch sich ein Zustand ergibt, in dem Luft nicht mehr durch die Metallschmelzenzuführöffnung 2 entweichen kann. Da die Spitze 1 Druck auf die Metallschmelze 4A ausübt, steigt der Pegel an. Der Raum im Inneren der Kammer 3, in dem keine Metallschmelze 4A vorhanden ist, gilt dabei als Kammerraum 3A. Wenn das Positionssignal A ausgelöst wird, betätigt die Vakuumsteuervorrichtung 18B das Kammervakuumsaugsolenoid 14B, sodass Gas aus dem Inneren der Kammer 3 abgelassen wird. Nach dem Verstreichen der Betätigungszeitdifferenz T betätigt die Vakuumsteuervorrichtung 18B das Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F und das Vakuumsaugöffnungssolenoid 12E, sodass Gas von der Seite der Entgasungsnut 11 abgelassen wird. Anschließend wird die Spitze 1 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit ins Innere der Kammer 3 gedrückt.
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[Zweite Position]
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Die Spitze 1 wird weiter ins Innere der Kammer 3 gedrückt und erreicht die in 6 gezeigte Position der Auslösung des Positionssignals B. Dabei wird die Kammervakuumsaugöffnung 5 durch die Spitze 1 verschlossen, wodurch sich ein Zustand ergibt, in dem Luft nicht mehr durch die Kammervakuumsaugöffnung 5 entweichen kann. Da die Spitze 1 mehr Druck auf die Metallschmelze 4A ausübt, steigt der Pegel an und es ergibt sich ein Zustand der Metallschmelze 4B. Der Raum im Inneren der Kammer 3, in dem keine Metallschmelze 4B vorhanden ist, gilt dabei als Kammerraum 3B. Wenn das Positionssignal B ausgelöst wird, betätigt die Vakuumsteuervorrichtung 18B das Kammervakuumsaugsolenoid 14B, sodass kein Gas mehr aus der Kammer 3 abgelassen wird. Außerdem betätigt die Vakuumsteuervorrichtung 18B das Kavitätvakuumsaugsolenoid 14F und das Vakuumsaugöffnungssolenoid 12E, sodass kein Gas mehr von der Seite der Entgasungsnut 11 abgelassen wird. Das Ablassen von Gas wird nun beendet, bevor die Metallschmelze 4B den Anguss 7 erreicht. Das Gas wurde aus dem Inneren der Kavität 9 abgelassen, sodass ein Vakuum entstanden ist. Anschließend wird die Spitze 1 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit weiter ins Innere der Kammer 3 gedrückt.
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[Dritte Position]
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Wenn die Spitze 1 bis tief in die Kammer 3 hineingedrückt wird, wird die Metallschmelze 4B im Inneren der Kammer 3 in die Kavität 9 befördert, in der Vakuum herrscht, und danach im Inneren der Form 13 abgekühlt, wodurch sie sich verfestigt. Das Vorstehende ist ein Gusszyklus der Druckgussvorrichtung.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird, indem der Zeitpunkt des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 von der Seite der Entgasungsnut 11 und der Zeitpunkt des Ablassens von Gas aus der Kavität 9 von der Seite der Kammer 3, die Betätigungszeitdifferenz T für den Betätigungszeitpunkt des Kammervakuumsaugsolenoids 14B, das den jeweiligen Kanal mit dem Vakuumbehälter 14A verbindet, und des Kavitätvakuumsaugsolenoids 14F, derart festgelegt werden, dass das Gas gleichzeitig aus der Kavität 9 abgelassen wird, der Vakuumgrad der Kavität 9 erhöht, bevor die Metallschmelze die Kavität 9 erreicht, wodurch Gussmängel wie Schwindungshohlräume und dergleichen verhindert werden und die Qualität des Druckgussartikels verbessert wird. In Versuchen wurde bestätigt, dass im Vergleich zu dem Ablassen von Gas allein aus der Kammer wie bei der in Patentdokument 1 offenbarten Erfindung der Vakuumgrad der Kavität 9 um das 2-Fache oder mehr erhöht wird. Es wurde festgestellt, dass auf diese Weise die Eintrittsrate von Gussmängeln auf die Hälfte oder weniger sinkt.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich für unterschiedliche Ausführungsformen und Abwandlungen, ohne vom breit gefassten Grundgedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die oben stehende Ausführungsform dient lediglich der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich somit nicht aus der Ausführungsform, sondern aus den Ansprüchen. Verschiedene Abwandlungen, die innerhalb des Umfangs der Ansprüche und dazu äquivalenter Erfindungen vorgenommen werden, fallen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spitze
- 1A
- Spitzengleitfläche
- 1B
- Spitzenrückseitenfläche
- 2
- Metallschmelzenzuführöffnung
- 3
- Kammer
- 3A, 3B, 3C
- Kammerraum
- 4A, 4B
- Metallschmelze
- 5
- Kammervakuumsaugöffnung
- 6
- Kammervakuumsaugnut
- 7
- Anguss
- 8
- Schmelzenöffnung
- 9
- Kavität
- 10
- Entgasungsöffnung
- 11
- Entgasungsnut
- 12
- Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung
- 12A
- fixierte Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung
- 12B
- bewegliche Vakuumsaugkanalverschlussvorrichtung
- 12C
- Vakuumsaugkanalschließventil
- 12D
- Vakuumsaugsperrsolenoid
- 12E
- Vakuumsaugöffnungssolenoid
- 13
- Form
- 13A
- fixierte Form
- 13B
- bewegliche Form
- 14
- Entgasungsvorrichtung
- 14A
- Vakuumbehälter
- 14B
- Kammervakuumsaugsolenoid
- 14C
- Kammervakuumsaugsolenoid
- 14D
- Kammervakuumsaugfilter
- 14E
- Kammervakuumsaugrohrleitung
- 14F
- Kavitätvakuumsaugsolenoid
- 14G
- Kavitätvakuumsaugrohrleitung
- 14H
- Kavitätvakuumsaugfilter
- 141
- Kavitätvakuumsaugrohrleitung
- 14J
- Kammervakuumrohrleitungreinigungssolenoid
- 16
- Vakuumgradmessnut
- 17
- Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung
- 17A
- fixierte Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung
- 17B
- bewegliche Vakuumgradmesskanalverschlussvorrichtung
- 17C
- Vakuumgradmesskanalschließventil
- 17D
- Vakuumgradmesskanalschließsolenoid
- 17E
- Vakuumgradmesskanalöffnungssolenoid
- 18
- Vakuumgradmessvorrichtung
- 18A
- Unterdruckmesseinrichtung
- 18B
- Vakuumsteuervorrichtung
- 18C
- Vakuumgradmesskanalreinigungssolenoid
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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