DE19816106A1 - Druckgußvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckgußvorrichtung mit zwei Nutzformhohlräume bildenden Formhälften, einem in die Nutzform mündenden Gießkanal und einer damit verbundenen Druckkammer mit Druckkolben zum Einspritzen flüssigen Metalls in die Form. Ferner ist sie mit einem an die Nutzformhohlräume anschließenden Kühlungskanal in Form eines Waschbretts, dem sich ein Entlüftungskanal anschließt, verbunden. Dieser ist über einen Filter mit einer Vakuumpumpe verbunden, mit einem im Entlüftungskanal angeordneten Ventil, mit dem die Verbindung zur Vakuumpumpe unterbrechbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgußvorrichtung der im Oberbegriff des An­ spruchs 1 genannten Art.

Eine derartige Druckgußvorrichtung ist in einem Prospekt der Firma BEKARO GmbH, Murrhardt, beschrieben. Bei der Druckgußvorrichtung nach diesem Prospekt liegen im Entlüftungskanal vom Ausgang des Waschbretts zur Vakuumpumpe der Reihe nach ein Filter und ein Vakuumventil. Das Vakuumventil wird zu Beginn des Druckgußvorgangs geöffnet, so daß die in der Druckgußform vorhandene Luft abgesaugt wird und das flüssige Gießmetall schnell bis zum Waschbrett vordringen kann. Wenn das Gießmetall das Ende des Waschbretts erreicht hat, wird das Vakuumventil geschlossen. Das dem Waschbrett nachgeordnete Filter soll dabei verhindern, daß Gießmetallteile zum Vakuumventil und zur Vakuumpumpe gelangen und diese zusetzen. Durch diese Kombination aus der Verwendung einer Vakuumentlüftung der Gießform und der Verwendung eines Waschbretts am Ausgang der Nutzformhohlräume der Gießform wird eine deutlich bessere Qualität der Spritzlinge hinsichtlich des Gußgefüges erzielt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß das Gießgut im Endteil des Waschbretts von bröseliger Konsistenz ist und daß aus diesem Endteil stammende Gießmetallteile das Filter schnell zusetzen, so daß dieses oft ausgewechselt werden muß.

Aus der DE-A1-42 16 773 ist ferner eine Druckgußvorrichtung bekannt, die zwei Nutzformhohlräume bildende Formhälften, einen in die Form mündenden Gießkanal und eine damit verbundene Druckkammer mit Druckkolben zum Einspritzen flüssigen Metalls in die Form und ferner einen am Ausgang der Nutzformhohlräume anschließenden Entlüftungskanal aufweist, in dem der Reihe nach ein den Entlüftungskanal öffnendes bzw. schließendes Ventil, ein Filter und eine Vakuumpumpe angeordnet sind. Das Ventil umfaßt dabei einen hydraulisch betätigbaren Kolben zum Öffnen bzw. Schließen des Entlüf­ tungskanals, wobei die Kolbenachse parallel zu den Trennflächen der beiden Formhälften verläuft. Das Ventil ist in der einen Formhälfte eingebaut und schließt bündig mit der zugeordneten Trennfläche dieser Formhälfte ab. In der Gießform ist an der Einmündung des Gießkanals ein Sensor für das Feststellen von Gießmetall angeordnet. Dieser Sensor ist mit einer Steuereinrichtung für das Ventil verbunden. Das zu Beginn des Druckgußvorgangs offene Ventil wird eine vorbestimmte Zeit nach der mittels des Sensors erfolgenden Feststellung von Gießmetall geschlossen, so daß kaum Gießmetallteile zum Filter vordringen können. Mit einer derartigen Druckgußvorrichtung wird jedoch keine besonders hohe Qualität der Spritzlinge hinsichtlich des Gußgefüges erreicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Druckgußvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, mit der eine hohe Qualität der Spritzlinge hinsichtlich des Gußgefüges erreichbar ist, das Filter weitgehend gegen das Eindringen von Gießmetallteilen geschützt ist und gleichzeitig das Ventil eine Doppelfunktion erfüllen kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Ventil wird geschlossen, wenn das Gießmetall das Ende des Waschbretts erreicht hat. Danach kriecht das Gießmetall aufgrund des vom Druckkolben ausgeübten Drucks und des im Zwischenkanal herrschenden Unterdrucks noch bis vor den Ventilkolben. Nach der Trennung der beiden Formhälften wird der Spritzling aus der Form ausgestoßen. Dabei wird das Ventil so geöffnet, daß der Ventilkolben als Ausstoßhilfe fungiert.

Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Zwischenkanal zweigeteilt und hat keinen geradlinigen Verlauf. Dadurch wird das Abbremsen des Gießmetalls verbessert.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung bezieht sich auf eine Druckgußvorrichtung, bei der ein an den Trennflächen der Formhälften angeordneter Sensor zur Feststellung von Gießmetall und zur Veranlassung des Schließens des Ventilkolbens bei festgestelltem Gießmetall vorgesehen ist. Diese Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor im Bereich des Waschbrettausgangs angeordnet ist. Damit kann das Ventil unmittelbar geschlossen werden, ohne daß besondere Zeitverzögerungseinrichtungen erforderlich sind.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Druckgußvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten linken Formhälftenteil von der Trennflächenseite her,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten linken Formhälftenteil von der der Trennflächenseite gegenüberliegenden Seite her,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten rechten Formhälftenteil von der Trennflächenseite her und

Fig. 5 eine Ansicht der beiden Formhälftenteile und des Ventils von oben in Richtung V nach Fig. 1.

In Fig. 1 sind nur zwei Formhälftenteile 1 und 2 einer Gießform mit einem im linken Formhälftenteil 1 eingebauten Ventil 3 der Druckgußvorrichtung gezeigt. Alle anderen Teile der Gießform, die die Spritzlinge aufnehmenden Nutzformhohlräume und den Gießkanal umfassen, und der Druckgußvorrichtung, wie der Druckzylinder mit Druckkolben, das Filter und die Vakuumpumpe, sind wegen Übersichtlichkeit weggelassen worden.

Die beiden Formhälftenteile 1, 2 sind in geschlossenem Zustand gezeigt. Dabei berühren sie sich an den Trennflächen T-T. Der linke Formhälftenteil 1 ist stationär angeordnet, während der rechte Formhälftenteil zum Öffnen der Gießform nach rechts bewegbar ist. Der Formhälftenteil 1 ist dazu mit einer Anzahl Gewindebohrungen 4 zur Befestigung an stationären Teilen der Druckgußvorrichtung versehen, während der Formhälftenteil 2 mit einer Anzahl von Gewindebohrungen 5 zur Befestigung an beweglichen Teilen der Druckgußvorrichtung versehen ist. Die Formhälftenteile 1, 2 sind vorzugsweise als getrennte Teile in die nicht dargestellte Nutzgießform eingesetzt.

Im unteren Bereich des Formhälftenteils 1 ist an der Trennfläche T-T ein Ausgangskanal 6 der sich nach unten anschließenden, nicht dargestellten Nutzformhohlräume der Gießform angeordnet. Die Form des Ausgangskanals 6 geht auch aus Fig. 2 hervor. An den Ausgangskanal 6 schließt sich im Bereich der Trennflächen T-T an beiden Formhälftenteilen 1, 2 jeweils eine waschbrettartige Riefelung 7 bzw. 8 an. Zwischen diesen Riefelungen 7, 8 besteht ein geringer Abstand und kann daher flüssiges Gießmetall bis zum Waschbrettausgang 9 vordringen. Der Waschbrettausgang 9 ist nach oben hin mit einem im Formhälftenteil 1 gebildeten, rautenförmig zweigeteilten Zwischenkanal 10 verbunden.

Im oberen Bereich des Formhälftenteils 1 ist das hydraulisch betätigbare Ventil 3 eingebaut. Dieses Ventil besitzt einen abgestuft zylindrischen Ventilkörper 11 mit einem horizontalen Ventilkanal 12, der in Richtung auf den Formhälftenteil 2 nacheinander eine radiale Erweiterung 13, einen abgestuften Ventilsitz 14 und einen sich konisch erweiternden Raum 15 aufweist. Im Ventilkanal 1 wird ein Ventilkolben 16 beweglich geführt, dessen Ventilkopf 17 in den Ventilsitz 14 eingepaßt ist und dessen Achse senkrecht zu den Trennflächen T-T steht. Der Raum 15 steht mit einem vertikalen Ventileingangskanal 18 und dieser wiederum mit dem Zwischenkanal 10 in Verbindung. Die Kanalerweiterung 13 steht im Ventilkörper 11 mit einem vertikalen Ventilausgangskanal 19 in Verbindung, der mit einer Gewindebohrung 20 im Formhälftenteil 1 in Verbin­ dung steht. An die Gewindebohrung 20 kann die zum nicht dargestellten Filter und zur Vakuumpumpe führende Entlüftungsleitung angeschlossen werden. Weitere Teile 21, 22 des Ventils 3 dienen der Betätigung des Ventilkolbens 16 und sind an sich bekannt.

Ferner ist im Formhälftenteil 2 ein U-förmiger Dichtungskanal 22 vorgesehen, der um den Ventilkörper 11, die Kanäle 18, 10, 9 und das Waschbrett 7, 8 gelegt ist, wie auch aus Fig. 4 hervorgeht. In diesen Dichtungskanal ist eine Dichtung einlegbar. Weiterhin sind im Formhälftenteil 1 auf dem Niveau des Waschbretts 7, 8 vier Auswerferbohrungen 23 vorgesehen, in denen in nicht dargestellter Weise Auswerferstangen zum Auswerfen der im Waschbrett nach dem Gießvorgang vorhandenen Gießmetallstücks geführt werden. Im Bereich des Waschbretts 7, 8, der Kanäle 9, 10, 18 und des Ventils 3 sind in beiden Formhälftenteilen 1, 2 noch Kühlkanäle 24, 25 vorgesehen, durch die ein Kühlmittel zum schnelleren Abkühlen des gegossenen Metalls geleitet wird.

Ferner ist im Formhälftenteil 2 eine Bohrung 26 vorgesehen, die auf den Zwischenkanal 10 in der Nähe des Waschbrettausgangs 9 stößt. In dieser Bohrung ist ein Sensor 27 (s. auch Fig 4) angeordnet, der das Eintreffen des Gießmetalls im Zwischenkanal 10 feststellt. Der Sensor kann alternativ auch im anderen Formhälftenteil 1 angeordnet werden.

Aus Fig. 3 gehen die Schraubbefestigungspunkte des Ventils 3 sowie die Lage der zur Bestigung des Formhälftenteils 1 dienenden Gewindebohrungen 4 und der für die Auswerferstangen vorgesehenen Auswerferbohrungen 23 hervor.

In Fig. 5 ist die Druckgußvorrichtung nach Fig. 1 von oben dargestellt.

Zu Beginn eines Gießvorgangs steht das Ventil 3 offen, und die Vakuumpumpe kann die in der Gießform vorhandene Luft absaugen. Nachdem das Gießmetall bis zum Sensor 27 vorgedrungen ist, veranlaßt dieser Sensor das sofortige Schließen des Ventils 3, so daß der Luftabsaugweg unterbrochen wird. Das Gießmetall kriecht jedoch aufgrund des Drucks des nicht dargestellten Druckkolbens und des in den Kanälen 9, 10, 18 und im Raum 15 herrschenden Unterdrucks noch weiter bis in den Raum 15. Nach dem Erstarren des Gießmetalls und dem Öffnen der beiden Formhälftenteile 1, 2 werden die in den Auswerferbohrungen 23 angeordneten Auswerfer zum Auswerfen des Waschbrettgießstücks betätigt. Gleichzeitig wird auch das Ventil 3 geöffnet, das mit dem Kolbenkopf 17 gegen das Gießmetall stößt und somit beim Auswerfen hilft.

Claims (3)

1. Druckgußvorrichtung mit zwei Nutzformhohlräume bildenden Formhälften, einem in die Nutzform mündenden Gießkanal und einer damit verbundenen Druckkammer mit Druckkolben zum Einspritzen flüssigen Metalls in die Form, ferner mit einem an die Nutzformhohlräume anschließenden Kühlungskanal in Form eines Waschbretts, dem sich ein Entlüftungskanal anschließt, der über ein Filter mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, und mit einem im Entlüftungskanal angeordneten Ventil, mit dem die Verbindung zur Vakuumpumpe unterbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (3) vor dem Filter in einer Formhälfte (1) angeordnet ist und einen den Entlüftungskanal öffnenden bzw. schließenden Ventilkolben (16) aufweist, daß die Achse des Ventilkolbens (16) annähernd senkrecht zu den Trennflächen (T-T) der Formhälften (1, 2) steht und der Ventilkolben (1 6) in der Nähe der Trennflächen (T-T) angeordnet ist und daß an diesen Trennflächen mindestens ein vom Ausgang (9) des Waschbretts (7, 8) zum freien Ende des Ventilkolbens (16) führender Zwischenkanal (10) angeordnet ist, der sich bis zu einem Raum (15) vor dem freien Ventilkolbenende erstreckt.

2. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkanal (10) zweigeteilt ist.

3. Druckgußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein an den Trennflächen der Formhälften angeordneter Sensor zur Feststellung von Gießmetall und zur Veranlassung des Schließens des Ventilkolbens bei festgestelltem Gießmetall vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (27) im Bereich des Waschbrettausgangs (9) angeordnet ist.