DE202010010550U1

DE202010010550U1 - die casting

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Publication number: DE202010010550U1
Application number: DE201020010550
Authority: DE
Original assignee: ELECTRONICS GmbH
Current assignee: ELECTRONICS GMBH VERTRIEB ELEKTRONISCHER GERAE, DE
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2020-07-15

Abstract

Druckgießvorrichtung mit einem Formhohlraum, der über einen Einlasskanal mit einer Gießkammer verbunden ist, wobei in der Gießkammer ein Gießkolben verschiebbar gelagert ist und der Einlasskanal mittels eines ersten Stellorgans verschließbar und freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Gießkolbens (52) flüssiges Gießmaterial in die Gießkammer (50) einsaugbar ist.Die casting device having a mold cavity, which is connected via an inlet channel with a casting chamber, wherein in the casting chamber, a casting piston is slidably mounted and the inlet channel by means of a first actuator is closed and released, characterized in that by means of the casting piston (52) liquid casting material in the Casting chamber (50) is sucked.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung mit einem Formhohlraum, der über einen Einlasskanal mit einer Gießkammer verbunden ist, wobei in der Gießkammer ein Gießkolben verschiebbar gelagert ist und der Einlasskanal mittels eines ersten Stellorgans verschließbar und freiggebar ist.The The invention relates to a die casting apparatus with a Mold cavity, which has an inlet channel with a casting chamber is connected, wherein in the casting chamber, a casting piston is slidably mounted and the inlet channel by means of a first actuator lockable and free.

Derartige Druckgießvorrichtungen sind aus der DE 10 2006 014 554 A1 bekannt. Sie ermöglichen die Herstellung von Gussteilen beispielsweise aus einer Aluminium- oder Magnesiumschmelze. Das Gießmaterial kann mittels des Gießkolbens über den Einlasskanal in den Formhohlraum eingepresst werden. Der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals kann hierbei mit Hilfe des ersten Stellorgans verändert werden. Dies gibt die Möglichkeit, zu Beginn des Gießvorganges den Einlasskanal völlig freizugeben, so dass er einen möglichst großen Querschnitt aufweist. Die Füllgeschwindigkeit kann beim Einpressen des Gießmaterials variiert werden, indem die Querschnittsfläche des Einlasskanals mit Hilfe des ersten Stellorgans verändert wird. Je nach vorgegebener Geometrie des Formhohlraumes kann vorgesehen sein, die Querschnittsfläche des Einlasskanals und damit auch die Füllgeschwindigkeit in mehreren Phasen zu variieren.Such Druckgießvorrichtungen are from the DE 10 2006 014 554 A1 known. They allow the production of castings, for example from an aluminum or magnesium melt. The casting material can be pressed into the mold cavity via the inlet channel by means of the casting piston. The flow cross-section of the inlet channel can in this case be changed by means of the first actuator. This gives the possibility of fully releasing the inlet channel at the beginning of the casting process, so that it has the largest possible cross section. The filling speed can be varied during the pressing of the casting material by the cross-sectional area of the inlet channel is changed by means of the first actuator. Depending on the given geometry of the mold cavity can be provided to vary the cross-sectional area of the inlet channel and thus also the filling speed in several phases.

Bei der Herstellung von Gussteilen besteht die Gefahr, dass sich Lufteinschlüsse ausbilden, durch die Qualität des fertigen Gussteiles vermindert wird. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, den Formhohlraum vor oder während seiner Befüllung mittels einer Gasabsaugvorrichtung zu entlüften. Die Qualität der Gussteile kann dadurch verbessert werden. Allerdings ist die Qualität der Gussteile häufig noch nicht optimal.at The production of castings involves the risk of air pockets which reduces the quality of the finished casting. It has therefore been proposed before the mold cavity or during its filling by means of a gas suction device to vent. The quality of the castings can be improved. However, the quality is Often castings are not yet optimal.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckgießvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sich damit qualitativ hochwertigere Gussteile herstellen lassen.task The present invention is a die casting apparatus of the type mentioned in such a way that with it produce higher quality castings.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckgießvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels des Gießkolbens flüssiges Gießmaterial in die Gießkammer einsaugbar ist.These Task is at a Druckgießvorrichtung the generic Art solved according to the invention that by means of the casting piston liquid casting material is sucked into the casting chamber.

Bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung kann das Gießmaterial mittels des Gießkolbens zunächst in die Gießkammer eingesaugt werden, und anschließend kann das Gießmaterial mittels des Gießkolbens in den Formhohlraum eingepresst werden. Die Gefahr, dass sich Lufteinschlüsse im Gussteil ausbilden, kann dadurch verringert werden. Während des Einbringens des Gießmaterials in die Gießkammer herrscht in der Gießkammer ein Unterdruck, der durch die Bewegung des Gießkolbens erzeugt wird. Das Gießmaterial kommt daher beim Einbringen in die Gießkammer praktisch nicht mit Luft in Kontakt.at the die casting apparatus according to the invention can the casting material by means of the casting piston first be sucked into the casting chamber, and then the casting material by means of Casting piston are pressed into the mold cavity. The Risk of air pockets forming in the casting, can be reduced. During the introduction of the casting material in the casting chamber prevails in the casting chamber a negative pressure, by the movement of the Casting piston is generated. The casting material comes therefore practically not when introduced into the casting chamber in contact with air.

Das Einsaugen von Gießmaterial in die Gießkammer kann beispielsweise dergestalt erfolgen, dass der Gießkolben eine Bewegung ausgehend von einer vorderen Endstellung in eine hintere Endstellung ausführt und gleichzeitig mittels des ersten Stellorgans der Einlasskanal geschlossen ist. Die Rückzugsbewegung des in der Gießkammer dicht geführten Gießkolbens führt dann zu einem Unterdruck in der Gießkammer, unter dessen Wirkung flüssiges Gießmaterial eingesaugt werden kann. Hat der Gießkolben seine hintere Endstellung erreicht, so ist der Einsaugvorgang abgeschlossen und das in die Gießkammer eingesaugte Gießmaterial kann nun durch eine Bewegung des Gießkolbens in seine vordere Endstellung in den Formhohlraum eingepresst werden.The Aspiration of casting material into the casting chamber can For example, take place in such a way that the casting piston a movement starting from a front end position to a rear end position executes and at the same time by means of the first actuator the inlet channel is closed. The withdrawal movement of the casting chamber tightly guided in the casting chamber then leads to a negative pressure in the casting chamber, sucked liquid casting material under the effect can be. Has the casting piston its rear end position reached, so the Einsaugvorgang is completed and in the casting chamber suctioned casting material can now by a movement of the Casting piston in its front end position in the mold cavity be pressed.

Von Vorteil ist es, wenn die Gießkammer über eine Saugleitung mit einem Vorratsbehälter für flüssiges Gießmaterial verbunden ist. Über die Saugleitung kann das Gießmaterial in die Gießkammer eingesaugt werden.From The advantage is, if the casting chamber over a Suction line with a reservoir for liquid Casting material is connected. About the suction line The casting material can be sucked into the casting chamber become.

Günstigerweise ist die Saugleitung vertikal ausgerichtet und taucht von oben in den Vorratsbehälter für flüssiges Gießmaterial ein. Dadurch kann über die Saugleitung Gießmaterial aus einem Bereich unterhalb des im Vorratsbehälter vorliegenden Flüssigkeitsspiegels des Gießmaterials abgesaugt werden. Dies hat den Vorteil, dass oxydfreies Gießmaterial in die Gießkammer eingesaugt werden kann. Die Gefahr, dass das Gießmaterial mit Luft und insbesondere mit dem Luftsauerstoff in Kontakt kommt, kann dadurch besonders gering gehalten werden.conveniently, the suction line is vertically aligned and dips in from above the reservoir for liquid casting material one. This allows pouring material over the suction line from a region below the liquid level present in the reservoir be sucked off the casting material. This has the advantage that oxide-free casting material into the casting chamber can be sucked. The danger of the casting material comes into contact with air and in particular with atmospheric oxygen, This can be kept very low.

Bevorzugt ist die Saugleitung mittels eines zweiten Stellorgans verschließbar und freigebbar. Beim Einsaugen von Gießmaterial, d. h. bei einer Bewegung des Gießkolbens von seiner vorderen Endstellung in seine hintere Endstellung, kann die Saugleitung vom zweiten Stellorgan freigegeben werden, und beim Einpressen des Gießmaterials in den Formhohlraum, d. h. bei einer Bewegung des Gießkolbens von seiner hinteren Endstellung in seine vordere Endstellung, kann die Saugleitung mittels des zweiten Stellorgans geschlossen werden.Prefers the suction line is closed by means of a second actuator and releasable. When drawing in casting material, d. H. during a movement of the casting piston from its front End position in its rear end position, the suction line from second actuator are released, and when pressing the casting material into the mold cavity, d. H. during a movement of the casting piston of its rear end position in its front end position, the Suction line to be closed by means of the second actuator.

Wie bereits erwähnt, kann mittels des ersten Stellorgans der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals verändert werden. Günstig ist es, wenn zu Beginn des Einpressvorganges der Einlasskanal vollständig geöffnet wird, denn dann strömt im Formhohlraum befindliche Luft in Richtung der Gießkammer, in der zu diesem Zeitpunkt ein Unterdruck herrscht. Die über den Einlasskanal in die Gießkammer einströmende Luft unterdrückt eine Wellenbildung in der Gießkammer. Eine derartige Wellenbildung kann durch das ruckartige Anfahren des Gießkolbens entstehen. Eine Wellenbildung des flüssigen Gießmaterials erhöht das Risiko von Lufteinschlüssen im Gießteil. Da eine Wellenbildung bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung unterdrückt werden kann, kann die Qualität der Gussteile erheblich gesteigert werden. Die erfindungsgemäße Druckgießvorrichtung ermöglicht insbesondere die Herstellung schweißbarer Gussteile aus Aluminium.As already mentioned, the flow cross section of the inlet channel can be changed by means of the first actuator. It is advantageous if the inlet channel is completely opened at the beginning of the press-fitting process, because then air in the mold cavity flows in the direction of the casting chamber, in which there is a negative pressure at that time. The air flowing into the casting chamber via the inlet channel suppresses wave formation in the casting chamber Casting chamber. Such a wave formation can be caused by the sudden start of the casting piston. Wave formation of the liquid casting material increases the risk of air pockets in the casting. Since corrugation can be suppressed in the die casting apparatus according to the invention, the quality of the castings can be significantly increased. The die casting device according to the invention makes it possible, in particular, to produce weldable cast parts made of aluminum.

Bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung kann dem Vorratsbehälter flüssiges Gießmaterial unter der Oberfläche des Gießbades entnommen werden und ist daher oxydfrei. Von Vorteil ist es, wenn vor der eigentlichen Formfüllung ein kurzzeitiger Strahl von flüssigem Gießmaterial in den Formhohlraum injiziert wird. Dadurch kann der im Formhohlraum befindliche Restsauerstoff verbrannt und damit neutralisiert werden. Dies wirkt sich positiv auf das Gussteil aus, indem es besonders wenig Lunker und Luftblasen und sonstige Lufteinschlüsse aufweist.at the die casting apparatus according to the invention can the reservoir liquid casting material be removed under the surface of the casting bath and is therefore free of oxides. It is advantageous if before the actual Mold filling a short-term stream of liquid Casting material is injected into the mold cavity. Thereby the residual oxygen contained in the mold cavity can be burned and be neutralized with it. This has a positive effect on the casting by, in particular, little cavities and bubbles and others Including air pockets.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung weist die Gießkammer eine mittels des zweiten Stellorgans verschließbare und freigebbare Saugöffnung auf, in die die Saugleitung einmündet. Die Saugöffnung lässt sich mittels des zweiten Stellorgans wahlweise verschließen und freigeben. Beim Einpressen von Gießmaterial aus der Gießkammer über den Einlasskanal in den Formhohlraum kann die Saugöffnung mittels des zweiten Stellorgans geschlossen werden, und beim Einsaugen von Gießmaterial in die Gießkammer kann die Saugöffnung vom zweiten Stellorgan freigegeben werden, wobei gleichzeitig der Einlasskanal mittels des ersten Stellorgans geschlossen werden kann.at a preferred embodiment of the invention Die casting device, the casting chamber a Lockable and releasable by means of the second actuator Suction opening, in which the suction line opens. The suction opening can be by means of the second Optionally close actuator and release. At the Pressing casting material from the casting chamber over the inlet channel into the mold cavity, the suction port by means of of the second actuator are closed, and when sucking Casting material into the casting chamber may be the suction opening be released from the second actuator, wherein at the same time Inlet channel can be closed by means of the first actuator.

Das Stellorgan liegt günstigerweise gleitend an einer Kammerwand der Gießkammer an. Die Kammerwand bildet somit eine Führung für das Stellorgan aus, das zwischen einer Schließstellung und einer Freigabestellung hin und her bewegt werden kann. In der Schließstellung ist die Saugöffnung geschlossen und damit die Strömungsverbindung von der Gießkammer zum Vorratsbehälter für flüssiges Gießmaterial unterbrochen, und in der Freigabestellung ist die Strömungsverbindung hergestellt.The Actuator is conveniently sliding on a chamber wall the casting chamber. The chamber wall thus forms a guide for the actuator, between a closed position and a release position can be moved back and forth. In the Closed position, the suction port is closed and thus the flow connection from the casting chamber to the reservoir for liquid casting material interrupted, and in the release position is the flow connection produced.

Eine besonders störungsunempfindliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Stellorgan eine Durchgangsöffnung aufweist, die zwischen einer fluchtend zur Saugöffnung angeordneten Freigabestellung und einer versetzt zur Saugöffnung angeordneten Schließstellung hin und her bewegbar ist.A particularly interference-insensitive embodiment of the invention Die casting device is characterized in that the second Actuator has a through hole, the between a release position arranged in alignment with the suction opening and a staggered to the suction opening closed position is movable back and forth.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Gießkammer und das zweite Stellorgan gemeinsam einen Doppelzylinder ausbilden mit einem Innenzylinder, an dessen Innenseite der Gießkolben gleitend anliegt, und mit einem Außenzylinder, der koaxial zum Innenzylinder ausgerichtet ist und an dessen Innenseite der Innenzylinder gleitend anliegt, wobei der Innenzylinder relativ zum Außenzylinder um die Zylinderachse verdrehbar ist. Der Innenzylinder bildet somit das zweite Stellorgan aus und umfasst eine Durchgangsöffnung, die in der Freigabestellung des zweiten Stellorgans fluchtend zur Saugöffnung des Außenzylinders ausgerichtet werden kann. Hierzu kann der Innenzylinder um die gemeinsame Zylinderachse des Doppelzylinders verdreht werden.It For example, it may be provided that the casting chamber and the second actuator together form a double cylinder with an inner cylinder, on the inside of the casting piston sliding is present, and with an outer cylinder, which is coaxial with the inner cylinder is aligned and sliding on the inside of the inner cylinder is applied, wherein the inner cylinder relative to the outer cylinder to the cylinder axis is rotatable. The inner cylinder thus forms the second actuator and includes a through hole, in the release position of the second actuator in alignment with Suction opening of the outer cylinder can be aligned. For this purpose, the inner cylinder about the common cylinder axis of the Double cylinder to be twisted.

Zum Verdrehen des Innenzylinders kann eine steuerbare Antriebseinrichtung zum Einsatz kommen, insbesondere ein Kolben-Zylinderaggregat.To the Rotation of the inner cylinder can be a controllable drive device are used, in particular a piston-cylinder unit.

Günstig ist es, wenn der Füllstand der Gießkammer mittels eines Füllstandssensors erfassbar ist. Dies gibt die Möglichkeit, die Menge des mittels des Gießkolbens in die Gießkammer eingesaugten Gießmaterials zu überwachen. Außerdem können dadurch auf konstruktiv einfache Weise die Gießkammer und der Einlasskanal auf Dichtigkeit überprüft werden. Liegt eine Undichtigkeit vor, so führt dies zu einer Verminderung des mittels des Gießkolbens erzeugbaren Unterdrucks in der Gießkammer. Dies wiederum hat zur Folge, dass weniger Gießmaterial in die Gießkammer eingesaugt wird und sich daher der Füllstand der Gießkammer verringert. Mit Hilfe des Füllstandssensors kann somit bei jeder Hubbewegung des Gießkolbens die Dichtigkeit der Gießkammer und des Einlasskanals geprüft werden, und gleichzeitig kann mittels des Füllstandssensors die Menge an Gießmaterial erfasst werden, die bei einer Hubbewegung des Gießkolbens in den Formhohlraum eingepresst wird.Cheap it is when the level of the casting chamber by means of a level sensor is detected. This gives the opportunity the amount of the means of the casting piston in the casting chamber to monitor sucked casting material. Furthermore This allows a structurally simple way the casting chamber and the inlet duct checked for leaks become. If there is a leak, this leads to it a reduction of the producible by means of the casting piston Underpressure in the casting chamber. This, in turn, that less casting material is sucked into the casting chamber is and therefore the level of the casting chamber reduced. With the help of the level sensor can thus with each stroke of the casting piston, the tightness of the casting chamber and the inlet duct, and simultaneously can by means of the level sensor, the amount of casting material are detected during a lifting movement of the casting piston is pressed into the mold cavity.

Der Gießkolben ist zwischen einer vorderen und einer hinteren Endstellung hin und her verschiebbar. Bevorzugt ist der Abstand zwischen den beiden Endstellungen veränderbar, denn dies ermöglicht eine konstruktiv einfache Dosierung der in den Formhohlraum einzupressenden Menge an flüssigem Gießmaterial. Je größer der Abstand ist zwischen der vorderen und der hinteren Endstellung des Gießkolbens, desto größer ist die Menge, die mit Hilfe des Gießkolbens in die Gießkammer eingesaugt werden kann. Das Einsaugen des Gießmaterials mittels des Gießkolbens ermöglicht somit eine sehr einfache Dosierung, indem beispielsweise die hintere Endstellung des Gießkolbens entsprechend eingestellt wird.Of the Casting piston is between a front and a rear End position back and forth movable. The distance is preferred changeable between the two end positions, because this allows a structurally simple dosing in the Mold cavity einzupressenden amount of liquid casting material. The larger the distance is between the front and the rear end position of the casting piston, the larger is the amount that enters the casting chamber with the help of the casting piston can be sucked. The suction of the casting material By means of the casting piston thus allows a very simple dosage, for example, the rear end position the casting piston is adjusted accordingly.

Alternativ oder ergänzend zur hinteren Endstellung kann auch die vordere Endstellung des Gießkolbens veränderbar sein. Die vordere Endstellung gibt den am Ende des Einpressvorgangs im Formhohlraum herrschenden Einpressdruck vor. Je weiter sich der Gießkolben beim Füllen des Formhohlraumes in Richtung Einlasskanal bewegt, desto größer ist der vom Gießkolben erzeugte Einpressdruck.Alternatively or in addition to the rear end position, the front end position of the Casting be changeable. The front end position specifies the pressure prevailing in the mold cavity at the end of the press-fitting process. The further the casting piston moves in the direction of the inlet channel during filling of the mold cavity, the greater is the injection pressure generated by the casting piston.

Die Position des Gießkolbens ist günstigerweise mit Hilfe eines Positionssensors erfassbar. Dies gibt die Möglichkeit, bei jeder Hubbewegung des Gießkolbens dessen vordere und dessen hintere Endstellung zu erfassen und zu dokumentieren. Insbesondere bei ergänzendem Einsatz eines Füllstandssensors in der Gießkammer kann dadurch auf konstruktiv einfache Weise die bei jedem Füllvorgang zum Einsatz kommende Menge an Gießmaterial sowie der am Ende des Füllvorganges herrschende Einpressdruck überwacht werden.The Position of the casting piston is conveniently with Help of a position sensor detectable. This gives the opportunity at each stroke of the casting piston whose front and its rear end position to capture and document. Especially with additional use of a level sensor In the casting chamber can thereby structurally simple Determine the amount to be used in each filling process on casting material and at the end of the filling process prevailing pressure be monitored.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals mittels des ersten Stellorgans in Abhängigkeit von der Position des Gießkolbens veränderbar ist. Wie bereits erwähnt, kann durch die Veränderung des Strömungsquerschnitts des Einlasskanals die Füllgeschwindigkeit beeinflusst werden. Erfolgt die Veränderung des Strömungsquerschnittes in Abhängigkeit von der Position des Gießkolbens, so kann auf konstruktiv einfache Weise die Füllgeschwindigkeit an den aktuellen Stand des Füllvorgangs angepasst werden. Die Position des Gießkolbens gibt den Stand des Füllvorganges vor. Die Erfassung der Position des Gießkolbens kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Messlineal mit dem Gießkolben gekoppelt ist, dessen Stellung von einem Positionssensor erfasst werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Gießkolben an einer Kolbenstange gehalten ist, die vom Positionssensor erfassbare Positionsmarkierungen aufweist.Especially It is advantageous if the flow cross-section of the inlet channel by means of the first actuator depending on the Position of the casting piston is changeable. As already mentioned, can by changing the Flow cross section of the inlet channel affects the filling speed become. If the change in the flow cross section depending on the position of the casting piston, so can in a structurally simple way, the filling speed adapted to the current state of the filling process. The position of the casting piston gives the status of the filling process in front. The detection of the position of the casting piston, for example be done by a measuring ruler with the casting piston whose position is detected by a position sensor can be. Alternatively it can be provided that the casting piston held on a piston rod detectable by the position sensor Having position markings.

Wie bereits erwähnt, ist es günstig, wenn der Formhohlraum mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt werden kann. Die Absaugvorrichtung kann beispielsweise über einen Entlüftungskanal mit dem Formhohlraum in Strömungsverbindung stehen. Im Entlüftungskanal kann ein Schließventil angeordnet sein, dem ein Filter vorgelagert ist. Zusätzlich kann in den Entlüftungskanal eine Luftmengenmesseinheit geschaltet sein, mit deren Hilfe die abgesaugte Luftmenge erfasst werden kann.As already mentioned, it is advantageous if the mold cavity can be sucked by a suction device. The suction device can for example via a vent channel be in fluid communication with the mold cavity. In the ventilation duct may be arranged a closing valve, which is a filter is upstream. In addition, in the vent channel be connected to an air flow measuring unit, with the help of the extracted air quantity can be detected.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment The invention is in connection with the drawing of the closer Explanation. Show it:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung, wobei ein Gießkolben zu Beginn eines Gießvorganges eine vordere Endstellung einnimmt; 1 a schematic representation of a Druckgießvorrichtung according to the invention, wherein a casting piston occupies a front end position at the beginning of a casting process;

2: eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus 1, wobei der Gießkolben während einer Saugbewegung in einer Zwischenstellung dargestellt ist; 2 : a schematic representation of the die casting from 1 wherein the casting piston is shown during a suction movement in an intermediate position;

3: eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus 1, wobei der Gießkolben am Ende einer Saugbewegung eine hintere Endstellung einnimmt; 3 : a schematic representation of the die casting from 1 wherein the casting piston at the end of a suction movement assumes a rear end position;

4: eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus 1, wobei der Gießkolben mit einer Pressbewegung beginnt; 4 : a schematic representation of the die casting from 1 , wherein the casting piston begins with a pressing movement;

5: eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus 1, wobei der Gießkolben während einer Pressbewegung in einer Zwischenstellung dargestellt ist; 5 : a schematic representation of the die casting from 1 wherein the casting piston is shown during a pressing movement in an intermediate position;

6: eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung aus 1, wobei der Gießkolben am Ende eines Gießvorganges die vordere Endstellung einnimmt; 6 : a schematic representation of the die casting from 1 , wherein the casting piston assumes the front end position at the end of a casting process;

7: eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in 1 und 7 a sectional view taken along the line 7-7 in 1 and

8: eine Schnittansicht längs der Linie 8-8 in 2. 8th a sectional view taken along the line 8-8 in 2 ,

In den 1 bis 6 ist schematisch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte erfindungsgemäße Druckgießvorrichtung dargestellt mit einer ersten, feststehenden Formhälfte 12 und einer zweiten, beweglichen Formhälfte 14. Die beiden Formhälften 12, 14 wirken in üblicher Weise mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Formschließeinheit zusammen, die eine feststehende und eine bewegliche Aufspannplatte aufweist. An den Aufspannplatten ist jeweils eine der beiden Formhälften 12 bzw. 14 in bekannter Weise gehalten. Mittels der Formschließeinheit kann auf die beiden Formhälften 12, 14 eine vorgegebene Schließkraft ausgeübt werden. Zum Entnehmen eines fertigen Gussteiles kann die bewegliche Formhälfte 14 in Abstand zur feststehenden Formhälfte 12 gebracht werden.In the 1 to 6 is schematically a total with the reference numeral 10 occupied die casting device according to the invention shown with a first, fixed mold half 12 and a second, movable mold half 14 , The two mold halves 12 . 14 act in a conventional manner with a known per se and therefore not shown in the drawing mold clamping unit having a fixed and a movable platen. On the platen is in each case one of the two mold halves 12 respectively. 14 held in a known manner. By means of the mold clamping unit can on the two mold halves 12 . 14 a predetermined closing force are exercised. To remove a finished casting, the movable mold half 14 at a distance from the fixed mold half 12 to be brought.

Die beiden Formhälften 12, 14 bilden zwischen sich einen Formhohlraum 16 aus, der die Form eines zu gießenden Gussteiles aufweist. In den Formhohlraum kann flüssiges Gießmaterial, beispielsweise eine metallische Schmelze, insbesondere flüssiges Aluminium oder flüssiges Magnesium, eingepresst werden. Hierzu ist der Formhohlraum 16 über einen Einlasskanal 18 mit einer Befüllungseinrichtung 20 verbunden. Wie insbesondere aus den 7 und 8 deutlich wird, umfasst die Befüllungseinrichtung 20 einen Doppelzylinder 22 mit einem Innenzylinder 24 und einem Außenzylinder 26. Der Innenzylinder 24 bildet eine bewegliche Auskleidung des Außenzylinders 26, d. h. der Innenzylinder 24 liegt an der Innenseite 28 des Außenzylinders 24 gleitend an. Innenzylinder 24 und Außenzylinder 26 sind koaxial zueinander ausgerichtet und der Innenzylinder 24 ist um die gemeinsame Zylinderachse 30 relativ zum Außenzylinder 26 verdrehbar. Zu diesem Zweck ragt der Innenzylinder 24 in die dem Einlasskanal 18 abgewandte Richtung axial aus dem Außenzylinder heraus und ist in seinem herausragenden Endbereich 32 über eine in den 7 und 8 nur schematisch dargestellte Verstellmechanik 34 mit einem Kolben-Zylinderaggregat 36 gekoppelt. Mittels des Kolben-Zylinderaggregates 36 kann der Innenzylinder 24 um die Zylinderachse 30 verdreht werden.The two mold halves 12 . 14 form a cavity between them 16 from, which has the shape of a casting to be cast. Liquid casting material, for example a metallic melt, in particular liquid aluminum or liquid magnesium, can be pressed into the mold cavity. For this purpose, the mold cavity 16 via an inlet channel 18 with a filling device 20 connected. As in particular from the 7 and 8th becomes clear, includes the Befül lung device 20 a double cylinder 22 with an inner cylinder 24 and an outer cylinder 26 , The inner cylinder 24 forms a movable lining of the outer cylinder 26 ie the inner cylinder 24 lies on the inside 28 of the outer cylinder 24 sliding on. inner cylinder 24 and outer cylinders 26 are aligned coaxially with each other and the inner cylinder 24 is about the common cylinder axis 30 relative to the outer cylinder 26 rotatable. For this purpose, the inner cylinder protrudes 24 in the inlet channel 18 axially facing away from the outer cylinder and is in its outstanding end 32 about one in the 7 and 8th only schematically illustrated adjustment mechanism 34 with a piston-cylinder unit 36 coupled. By means of the piston-cylinder unit 36 can the inner cylinder 24 around the cylinder axis 30 to be twisted.

Der Außenzylinder 26 weist eine Saugöffnung 38 auf, an die sich eine Saugleitung 40 anschließt, die in den Innenraum 42 eines Vorratsbehälters 44 eintaucht. Im Vorratsbehälter 44 kann flüssiges Gießmaterial 46 bevorratet werden.The outer cylinder 26 has a suction opening 38 on, to which a suction line 40 connects to the interior 42 a storage container 44 dips. In the storage container 44 can be liquid casting material 46 be stored.

Der Innenzylinder 24 weist eine Durchgangsöffnung 48 auf, die fluchtend zur Saugöffnung 38 des Außenzylinders 26 ausgerichtet werden kann, indem der Innenzylinder 24 seine in 8 dargestellte Freigabestellung einnimmt. Mit Hilfe des Kolben-Zylinderaggregates 36 kann der Innenzylinder 24 in die in 7 dargestellte Schließstellung verschwenkt werden, in der die Durchgangsöffnung 48 in Umfangsrichtung des Außenzylinders 26 versetzt zur Saugöffnung 38 angeordnet ist, so dass in der Schließstellung des Innenzylinders 24 die Strömungsverbindung zwischen dem Innenzylinder 24 und dem Vorratsbehälter 44 unterbrochen ist.The inner cylinder 24 has a passage opening 48 on, which are aligned with the suction opening 38 of the outer cylinder 26 can be aligned by the inner cylinder 24 his in 8th shown release position occupies. With the help of the piston-cylinder unit 36 can the inner cylinder 24 in the in 7 shown closed position are pivoted in the through hole 48 in the circumferential direction of the outer cylinder 26 offset to the suction opening 38 is arranged so that in the closed position of the inner cylinder 24 the flow connection between the inner cylinder 24 and the reservoir 44 is interrupted.

Der Außenzylinder 26 definiert eine vom Innenzylinder 24 ausgekleidete zylindrische Gießkammer 50, in der ein Gießkolben 52 zwischen einer in den 1 und 6 dargestellten vorderen Endstellung und einer in 3 dargestellten hinteren Endstellung hin und her verschiebbar gelagert ist. Der Gießkolben 52 gleitet hierbei an der Innenseite des Innenzylinders 24 dicht entlang. Der Gießkolben 52 ist an einer Kolbenstange 54 festgelegt, die in üblicher Weise mit einer in der Zeichnung nur schematisch dargestellten hydraulischen Antriebseinheit 56 verbunden ist. Mit Hilfe der hydraulischen Antriebseinheit 56 kann der Gießkolben 53 in der Gießkammer 50 hin und her verschoben werden.The outer cylinder 26 defines one of the inner cylinder 24 lined cylindrical casting chamber 50 in which a casting piston 52 between one in the 1 and 6 illustrated front end position and a in 3 shown rear end position is slidably mounted back and forth. The casting piston 52 slides on the inside of the inner cylinder 24 close up. The casting piston 52 is on a piston rod 54 set in the usual way with a hydraulic drive unit shown only schematically in the drawing 56 connected is. With the help of the hydraulic drive unit 56 can the casting piston 53 in the casting room 50 be moved back and forth.

Der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 kann mittels eines ersten Stellorgans in Form eines Stellkolbens 58 verändert werden. Der Stellkolben 58 kann mittels eines Stellzylinders 60 und eines Steuerventils 62 quer zur Längsrichtung des Einlasskanals 18 hin und her verschoben werden. Durch eine Auszugbewegung des Stellkolbens 58 kann der Einlasskanal 18 vollständig geschlossen werden, wie dies in den 2, 3 und 6 dargestellt ist, und durch eine Einzugbewegung des Stellkolbens 58 kann der Einlasskanal 18 vollständig geöffnet werden, wie dies in den 4 und 5 dargestellt ist. Darüber hinaus kann der Stellkolben 58 beliebige Zwischenstellungen einnehmen, in denen der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 mehr oder weniger weit freigegeben ist.The flow cross-section of the inlet channel 18 can by means of a first actuator in the form of a control piston 58 to be changed. The adjusting piston 58 can by means of an actuating cylinder 60 and a control valve 62 transverse to the longitudinal direction of the inlet channel 18 be moved back and forth. By a pull-out movement of the actuating piston 58 can the inlet channel 18 be completely closed, as in the 2 . 3 and 6 is shown, and by a retraction movement of the actuating piston 58 can the inlet channel 18 be completely opened, as in the 4 and 5 is shown. In addition, the actuator piston 58 assume any intermediate positions in which the flow cross-section of the inlet channel 18 more or less widely released.

Eine vordere Stirnseite der Gießkammer 50 wird von einer Stirnwand 64 der beweglichen Formhälfte 14 definiert. In der Stirnwand 64 ist ein Füllstandssensor 66 angeordnet, mit dessen Hilfe der Füllstand der Gießkammer 50 erfasst werden kann.A front end of the casting chamber 50 is from an end wall 64 the movable mold half 14 Are defined. In the front wall 64 is a level sensor 66 arranged, with the help of the filling level of the casting chamber 50 can be detected.

Die Position des Gießkolbens 52 kann mittels eines Positionssensors 68 erfasst werden. Die Kolbenstange 54 trägt an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Markierungselemente, die vom Positionssensor 68 berührungsfrei detektiert werden können. Derartige Positionssensoren 68 sind dem Fachmann an sich bekannt.The position of the casting piston 52 can by means of a position sensor 68 be recorded. The piston rod 54 carries per se known and therefore not shown in the drawing marking elements, the position sensor 68 can be detected without contact. Such position sensors 68 are known to those skilled in the art.

Der Formhohlraum 16 steht über einen Entlüftungskanal 70 mit einer Gasabsaugvorrichtung 72 in Strömungsverbindung. Der Entlüftungskanal 70 mündet über ein Filter 74 in den Formhohlraum 16. Zwischen dem Filter 74 und der Gasabsaugvorrichtung 72 sind in den Entlüftungskanal 70 ein Schließventil 76 und eine Luftmengenmesseinheit 78 geschaltet. Zum Absaugen des Formhohlraumes 12 kann das Schließventil 76 geöffnet werden und die abgesaugte Luftmenge kann mit Hilfe der Luftmengenmesseinheit 78 erfasst werden.The mold cavity 16 is via a ventilation channel 70 with a gas extraction device 72 in fluid communication. The ventilation duct 70 flows through a filter 74 into the mold cavity 16 , Between the filter 74 and the gas suction device 72 are in the ventilation duct 70 a closing valve 76 and an air flow measuring unit 78 connected. For sucking off the mold cavity 12 can the closing valve 76 be opened and the extracted air volume can with the help of the air flow measuring unit 78 be recorded.

Zu Beginn eines Gießvorganges kann der in der Gießkammer 50, d. h. im Inneren des Innenzylinders 24 dicht geführte Gießkolben 52 seine in 1 dargestellte vordere Endstellung einnehmen und der Stellkolben 58 kann den Einlasskanal 18 verschließen. Auch der Innenzylinder 24 kann zunächst seine Schließstellung einnehmen, in der die Durchgangsöffnung 48 versetzt zur Saugöffnung 38 angeordnet ist, wie dies in 7 dargestellt ist.At the beginning of a casting process, that in the casting chamber 50 ie inside the inner cylinder 24 tightly guided casting pistons 52 his in 1 take shown front end position and the actuator piston 58 can the inlet channel 18 close. Also the inner cylinder 24 can first assume its closed position in which the passage opening 48 offset to the suction opening 38 is arranged, as in 7 is shown.

Zum Einsaugen von Gießmaterial aus dem Vorratsbehälter 44 über die Saugleitung 40 in die Gießkammer 50 kann der Innenzylinder 24 mittels des Kolben-Zylinderaggregates 36 in seine in 8 dargestellte Freigabestellung verschwenkt werden, in der die Durchgangsöffnung 48 fluchtend zur Saugöffnung 38 angeordnet ist. Der Gießkolben 52 kann dann von der hydraulischen Antriebseinheit 56 in die dem Einlasskanal 18 abgewandten Richtung nach hinten verschoben werden, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Bewegung des Gießkolbens 52 in seine hintere Endstellung hat zur Folge, dass sich in der Gießkammer 50 ein Unterdruck ausbildet, unter dessen Wirkung flüssiges Gießmaterial 46 aus dem Vorratsbehälter 44 in die Gießkammer 50 gesaugt wird. Da die Saugleitung 40 sehr tief in den Innenraum 42 des zu diesem Zeitpunkt vollständig gefüllten Vorratsbehälters 44 eintaucht, wird flüssiges Gießmaterial unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 80 des Vorratsbehälters 44 entnommen, so dass die Gießkammer 50 mit oxydfreiem Gießmaterial befüllt werden kann.For sucking casting material from the storage container 44 over the suction line 40 into the casting chamber 50 can the inner cylinder 24 by means of the piston-cylinder unit 36 in his in 8th shown release position to be pivoted, in which the passage opening 48 in alignment with the suction opening 38 is arranged. The casting piston 52 can then from the hydraulic drive unit 56 in the inlet channel 18 to be shifted backwards, as in 2 is shown. The movement of the casting piston 52 in its rear end position has the consequence that in the casting chamber 50 forms a negative pressure, under the effect of liquid casting material 46 from the Vor storage container 44 into the casting chamber 50 is sucked. As the suction line 40 very deep in the interior 42 of the completely filled at this time reservoir 44 dips, liquid casting material is below the liquid level 80 of the storage container 44 taken out, leaving the casting chamber 50 can be filled with oxide-free casting material.

Der Gießkolben 52 wird von der hydraulischen Antriebseinheit 56 bis in die in 3 dargestellte, vorgebbare hintere Endstellung verschoben. Die Lage der hinteren Endstellung gibt die Menge an Gießmaterial vor, die durch die Bewegung des Gießkolbens 52 in die Gießkammer 50 eingesaugt wird. Durch Veränderung der hinteren Endstellung des Gießkolbens 52 lässt sich somit die zum Einsatz kommende Menge an flüssigem Gießmaterial auf einfache Weise dosieren.The casting piston 52 is from the hydraulic drive unit 56 to the in 3 shown, predetermined rear end position shifted. The position of the rear end position specifies the amount of casting material caused by the movement of the casting piston 52 into the casting chamber 50 is sucked in. By changing the rear end position of the casting piston 52 Thus, the amount of liquid casting material used can be metered in a simple manner.

Nach Beendigung der Saugbewegung wird der Innenzylinder 24 in seine in 7 dargestellte Schießstellung bewegt, so dass die Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum 52 des Vorratsbehälters 44 und der Gießkammer 50 unterbrochen wird. Der Stellkolben 58 wird dann in seine Freigabestellung bewegt und gleichzeitig wird der Gießkolben 52 von der hydraulischen Antriebseinheit 56 in Richtung Einlasskanal 18 nach vorne verschoben, wie dies in 4 dargestellt ist. Der Formhohlraum 16 kann zuvor schon mittels der Gasabsaugvorrichtung 72 entlüftet worden sein. Eine möglicherweise noch im Formhohlraum 16 befindliche Restluftmenge kann durch das Freigeben des Einlasskanals 18 in die Gießkammer 50 einströmen und kann dadurch einer Wellenbildung des flüssigen Gießmaterials 56 in der Gießkammer 50 entgegenwirken.After completion of the suction movement of the inner cylinder 24 in his in 7 shown shooting position moves, so that the flow connection between the interior 52 of the storage container 44 and the casting chamber 50 is interrupted. The adjusting piston 58 is then moved to its release position and at the same time the casting piston 52 from the hydraulic drive unit 56 in the direction of the inlet channel 18 moved forward like this in 4 is shown. The mold cavity 16 can already be done by means of the gas suction device 72 be vented. One possibly still in the mold cavity 16 remaining amount of residual air can by releasing the inlet channel 18 into the casting chamber 50 can flow in and thereby a wave formation of the liquid casting material 56 in the casting room 50 counteract.

Der Gießkolben 52 kann nun von der hydraulischen Antriebseinheit 56 bis zu einer vorgebbaren vorderen Endstellung verschoben werden, wobei das zuvor in die Gießkammer 50 eingesaugte Gießmaterial über den Einlasskanal 18 in den Formhohlraum 16 gepresst wird. Der sich im Formhohlraum 16 ausbildende Enddruck wird durch die Lage des Gießkolbens 52 in seiner vorderen Endstellung vorgegeben. Durch Änderung der vorderen Endstellung kann somit der Enddruck eingestellt werden.The casting piston 52 can now from the hydraulic drive unit 56 be moved to a predetermined front end position, the previously in the casting chamber 50 sucked casting material over the inlet channel 18 into the mold cavity 16 is pressed. Located in the mold cavity 16 forming final pressure is determined by the position of the casting piston 52 predetermined in its front end position. By changing the front end position thus the final pressure can be adjusted.

Nachdem das flüssige Gießmaterial in den Formhohlraum 16 eingepresst wurde, kann der Einlasskanal 18 vom Stellkolben 58 wieder geschlossen werden. Dies ist in 6 dargestellt. Anschließend kann dann die bewegliche Formhälfte 14 in Abstand gebracht werden zur feststehenden Formhälfte 12, so dass das fertige Gussteil dem Formhohlraum 16 entnommen werden kann. Der Formhohlraum 16 kann dann wieder geschlossen werden, und durch eine erneute Hin- und Herbewegung des Gießkolbens 52 bei gleichzeitigem koordinierten Öffnen und Schließen der Saugöffnung 38 mittels des verschwenkbaren Innenzylinders 24 und des Einlasskanals 18 mittels des Stellkolbens 58 kann erneut flüssiges Gießmaterial aus dem Vorratsbehälter 14 über die Saugleitung 40 in die Gießkammer 50 eingesaugt und anschließend über den Einlasskanal 18 in den Formhohlraum 16 eingepresst werden.After the liquid casting material in the mold cavity 16 was pressed, the inlet channel 18 from the actuator piston 58 be closed again. This is in 6 shown. Then then the movable mold half 14 be brought into distance to the fixed mold half 12 so that the finished casting is in the mold cavity 16 can be removed. The mold cavity 16 can then be closed again, and by a renewed reciprocation of the casting piston 52 with simultaneous coordinated opening and closing of the suction opening 38 by means of the pivotable inner cylinder 24 and the inlet channel 18 by means of the adjusting piston 58 can again liquid casting material from the reservoir 14 over the suction line 40 into the casting chamber 50 sucked in and then over the inlet channel 18 into the mold cavity 16 be pressed.

Die Strömungsgeschwindigkeit des über den Einlasskanal 18 in den Formhohlraum 16 einströmenden Gießmaterials kann verändert werden, indem der Stellkolben 58 den Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 mehr oder weniger freigibt bzw. sperrt. Insbesondere kann die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Position des Gießkolbens 52 verändert werden, wobei der Gießkolben 52 eine kontinuierliche Bewegung in Richtung seiner vorderen Endstellung ausführt.The flow rate of the over the inlet channel 18 into the mold cavity 16 inflowing casting material can be changed by the adjusting piston 58 the flow cross-section of the inlet channel 18 more or less releases or locks. In particular, the flow rate may vary depending on the position of the casting piston 52 be changed, the casting piston 52 performs a continuous movement in the direction of its front end position.

Mittels der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung können Druckgussteile sehr hoher Qualität erzeugt werden, insbesondere können schweißbare Aluminiumgussteile hergestellt werden. Hierbei kann oxydfreies Gießmaterial dem Vorratsbehälter 44 entnommen und in den Formhohlraum 16 eingepresst werden, der während des Einpressvorganges mittels der Gasabsaugvorrichtung 72 abgesaugt werden kann. Die einzupressende Menge an flüssigem Gießmaterial kann auf einfache Weise durch Justierung der hinteren Endstellung des Gießkolbens 52 vorgegeben werden und der zu erzielende Einpressdruck am Ende des Einpressvorganges kann durch Justierung der vorderen Endstellung des Gießkolbens 52 variiert werden.By means of the die-casting device according to the invention, very high-quality die-cast parts can be produced; in particular, weldable aluminum castings can be produced. Here, oxide-free casting material to the reservoir 44 taken out and into the mold cavity 16 be pressed during the pressing process by means of Gasabsaugvorrichtung 72 can be sucked off. The einzupressende amount of liquid casting material can be easily adjusted by adjusting the rear end position of the casting 52 can be specified and the pressure to be achieved at the end of Einpressvorganges can be adjusted by adjusting the front end position of the casting 52 be varied.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102006014554 A1 [0002]

Claims

Die casting device with a mold cavity, which is connected via an inlet channel with a casting chamber, wherein in the casting chamber, a casting piston is displaceably mounted and the inlet channel by means of a first actuator is closed and released, characterized in that by means of the casting piston ( 52 ) liquid casting material into the casting chamber ( 50 ) is sucked.

Die casting apparatus according to claim 1, characterized in that the casting chamber ( 50 ) via a suction line ( 40 ) with a storage container ( 44 ) is connected for liquid casting material.

Casting device according to claim 2, characterized in that the suction line ( 40 ) by means of a second actuator ( 24 ) is lockable and releasable.

Die casting apparatus according to claim 3, characterized in that the casting chamber ( 50 ) one by means of the second actuator ( 24 ) closable and releasable suction opening ( 38 ) into which the suction line ( 40 ).

Die casting apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the casting chamber ( 50 ) has a chamber wall, on which the second actuator ( 24 ) slidingly abuts.

Die casting apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the second actuator ( 24 ) a passage opening ( 48 ), which is located between an aligned with the suction opening ( 38 ) arranged vacant position and one offset to the suction opening ( 40 ) arranged closed position is movable back and forth.

Die casting device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the casting chamber and the second actuator a double cylinder ( 22 ) with an inner cylinder ( 24 ), on the inside of which the casting piston slidably rests, and with an outer cylinder ( 26 ) coaxial with the inner cylinder ( 24 ) is aligned and on the inside of the inner cylinder ( 24 ) is in sliding contact with the inner cylinder ( 24 ) relative to the outer cylinder ( 26 ) about the common cylinder axis ( 30 ) is rotatable.

Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the filling level of the casting chamber ( 50 ) by means of a level sensor ( 66 ) is detectable.

Die casting device according to one of the preceding claims, characterized in that the casting piston ( 52 ) is displaceable back and forth between a front and a rear end position, wherein the distance between the two end positions is variable.

Die casting apparatus according to claim 9, characterized in that the front and / or the rear end position of the casting piston ( 52 ) is changeable.

Die casting apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the casting piston ( 52 ) by means of a position sensor ( 68 ) is detectable.

Die casting apparatus according to claim 11, characterized in that the flow cross section of the inlet channel ( 18 ) by means of the first actuator ( 58 ) in dependence on the position of the casting piston ( 52 ) is changeable.

Die casting device according to one of the preceding claims, characterized in that the die casting device ( 10 ) a suction device ( 72 ) for sucking the mold cavity ( 16 ) having.