DE2706721A1

DE2706721A1 - Verfahren und vorrichtung zum porenfreien druckgiessen

Info

Publication number: DE2706721A1
Application number: DE19772706721
Authority: DE
Inventors: William D Kaiser
Original assignee: International Lead Zinc Research Organization Inc
Current assignee: International Lead Zinc Research Organization Inc
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1977-09-01
Also published as: JPS52104418A; BE851546A; AU2236977A; GB1563962A; SE7701822L; JPS5612341B2; FR2341388B1; NL7701693A; FR2341388A1; US3999593A; CA1075874A; IT1072652B

Description

26. Januar 1977
Kl/ks

International Lead Zinc Research Organization, Inc., 292 Madison Avenue, New York, New York I00I7

Druckgießen

Die Erfindung betrifft ein Druckgußverfahren, insbesondere ein verbessertes Warmkammer-Druckgußverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Io

Der Druckguß ist ein bekanntes Verfahren zur Formung von Gegenständen, bei dem ein flüssiges Material, wie geschmolzenes Metall, in einen Hohlraum gebracht wird, der die Form des gewünschten Gegenstandes hat und von zwei trennbaren Formhälften gebildet wird. Das flüssige Material füllt den Hohlraum aus und erstarrt in der Form des gewünschten Gegenstandes. Die FormhäTften werden dann getrennt, worauf der Gegenstand aus der Form genommen wird. Beim Druckgießen wird das flüssige Material in den Formhohlraum unter Druck in die Form eingepresst oder eingespritzt.

Obwohl Druckgießen ein relativ leichter Weg zur Formung von Gegenständen ist, insbesondere von Gegenständen mit komplexer äußerer Oberfläche, die sonst schwierig zu formen sind, bilden sich oft Poren im gegossenen Gegenstand aus, die zu einer bedeutenden Schwächung des gegossenen Gegenstandes führen. Solche schwachen porösen Gegenstände sind für viele Anwendungszwecke nicht geeignet und mußten mittels anderer teurerer Techniken hergestellt werden.

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Obwohl der Druckguß und die durch die Porenbilciung gegebenen Probleme seit langem bekannt sind, wurde erst aus der US-PS 3 >32 9I0 ein neuer Weg zur Vermeidung der Porenbildung in Druckgußartikeln bekannt. Es wird dort ein Verfahren zum porenfreien Druckgießen beschrieben, bei dem der Formhohlraum von Luft (oder einem anderen nicht reaktionsfähigen Gas oder Dampf) mit einem Gas gereinigt wird, welches mit dem Gießmaterial in der Form reagiert. Ein solches Gas wird nachfolgend "reaktionsfähiges Gas" genannt.

Wenn das Material dann gegossen wird, reagiert das reaktionsfähige Gas im Formhohlraum mit dem Gießmaterial unter Bildung von festen Verbindungen, anstatt der Bildung von Poren oder Blasen, die die nicht reaktionsfähigen Bestandteile der Luft im Formhohlraum im Gußartikel sonst bilden würden. So wird z.B. in diesem Patent die Spülung des Formhohlraums mit Sauerstoff beschrieben, der mit einem geschmolzenen Metall bei dessen Eingießen in den Formhohlraum unter Bildung von kleinen Oxydpartikeln des gegossenen Metalls reagiert, anstelle von Poren- oder Blasenbildung des eingesperrten nicht reaktionsfähigen Gase3.

Auch wenn nach dem Verfahren der US-PS 3 382 9I0 wesentlich porenfreiere Gegenstände hergestellt werden können als nach herkömmlichen Druckgußverfahren, wurde gefunden, daß auch bei dem geschützten Verfahren, bei dem lediglich der Formhohlraum gespült wird, noch immer etwas Porenbildung vorhanden ist.

Gemäß einem Versuch zur Steuerung der Porenbildung in Druckgußartikeln wird angenommen, daß Teile des Gegenstandes, die zuerst erstarren, von noch flüssigen Teilen des Materials wegschrumpfen und hierdurch Poren im Gegenstand bilden. Es wird dann vorgeschlagen, die Bildung solcher Poren zu steuern, jedoch nicht auszuschalten, durch Steuerung der Stellen, an denen der Gußartikel in dem Formhohlraum zuerst abkühlt

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und erstarrt, so daß die von der Schrumpfung des Materials herrührenden Poren in einem Bereich des Gußartikels gebildet werden, der eine Schwächung aufgrund der Poren vertragen kann oder der vom fertigen Gegenstand entfernt werden kann.

Ein Vorschlag zur weiteren Verringerung der Poren in einem Gegenstand, der in einem mit einem reaktionsfähigen Gas gefüllten Formhohlraum gegossen wurde, sieht vor, einen verengten Einlaß an der Stelle anzuordnen, an der das Material in den Formhohlraum eintritt. Diese verengte oder eingeschnürte Stelle erzeugt eine Verwirbelung in dem in den Formhohlraum eingespritzten Material unter einer vollständigeren Vermischung des eingespritzten Materials mit dem reaktionsfähigen Gas im Formhohlraum. Auch wenn dieser Vorschlag eine erfolgreichere Umsetzung des Gases mit dem Material bewirkt, trägt er allein nichts zur Ausschaltung von nicht reaktionsfähigen Gas bei, welches in den Formhohlraum mit dem Material eingespritzt wird. Ein solches nicht reaktionsfähiges Gas im Formhohlraum bildet dann Poren im Gußartikel auf die gleiche Weise, als wenn der Formhohlraum vor dem Gießen nicht mit reaktionsfähigem Gas gespült worden wäre.

Es sind zwei Typen von Gießmaschinen bekannt, der eine Typ, häufig und nachfolgend als Kaltkammermaschine bezeichnet, weist eine Kammer auf, die gerade groß genug ist, um den Formhohlraum einmal zu füllen. Diese Kammer 1st im allgemein nen offen, um die einzelnen Schüsse bzw. Portionen des zu gießenden Materials aufzunehmen. Die offene Kammer kann leicht mit einem reaktionsfähigen Gas (zusammen mit dem Formhohlraum) gespült werden, so daß kein nicht reaktionsfähiges Gas in den Formhohlraum vor dem Material eingepresst wird, wodurch Porenbildung im Gußartikel hervorgerufen würde.

Der andere Typ der Gießmaschine, häufig und nachfolgend Warmkammermaschine genannt, weist jedoch eine Kammer oder einen Ofen auf, der einen kontinuierlichen Vorrat des zu

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gießenden Materials enthält. Diese Kammer ist mit dem Formhohlraum durch eine geschlossene Passage für die Füllung des Hohlraums in aufeinander folgenden Gießvorgängen verbunden. Soweit diese Passage geschlossen und an einem Ende durch die Zufuhr des zu gießenden Materials blockiert ist, kann die Spülung mit reaktionsfähigem Gas nicht auf einfache Weise vorgenommen werden.

Die Spülung des Formhohlraums mit einem reaktionsfähigen Gas sperrt lediglich nicht reaktionsfähiges Gas in den Durchgang zwischen dem Hohlraum an einem Ende und dem Material am anderen Ende ein. Das Füllen des Formhohlraums zwingt dann das nicht reaktionsfähige Gas in den Formhohlraum, wo es im Gußartikel Poren bildet.

Die öffnung der Passage derart, daß sie wie bei Kaltkammermaschinen gespült werden kann, ist nicht möglich, da das Material dann durch die öffnung beim Füllen des Formhohl~aums entweichen würde. In einer Kaltkammermaschine drückt gewöhnlich ein Kolben das Material beim Einpressen in die Form von der öffnung weg. In einer Warmkammermaschine jedoch würde ein Kolben, der das Material entlang des Teils des Durchgangs drückt, in dem nicht reaktionsfähiges Gas eingesperrt ist (einen Schwanenhals, ein Mundstück und ein Eingußkanal, wie nachfolgend beschrieben), den Durchgang zwecks Wegdrückens des Materials von einer Öffnung zur Spülung des Durchgangs nicht erreichen. Tatsächlich würde der Kolben das Material in Richtung auf und aus einer solchen öffnung drücken. Aus diesen und anderen Gründen sind die Techniken, mit denen Kaltkammermaschinen gespült werden, für Warmkammer-Druclcgußmaschinen nicht geeignet.

J)₀ Gegenstand der Erfindung ist ein Druckgußverfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen mit stark verringerter Porosität in einer Warmkammer-Druckgußmaschine, insbesondere anwendbar zum Druckgießen von Zinklegierungen.

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Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Warmkammer-Druckgußmaschine beschrieben, in der geschmolzenes Metall in einen Formhohlraum aus einem kontinuierlichen Vorrat durch einen geschlossenen Durchgang eingespritzt wird. Der geschlossene Durchgang beäteht aus einem Eingußkanal, bzw. einer Eingußbuchse, in der Form, welche mit einem Ende eines hohlen Mundstücks in Verbindung steht, und einem Schwanenhals, der mit dem anderen Ende des Mundstücks in Verbindung steht. Der Schwanenhals ist vom Mundstück an abwärts gebogen in einen Vorratsofen voll geschmolzenem Metall und im Ofen aufwärts gebogen unter Bildung einer Kammer für einen Kolben, der das geschmolzene Metall in den Formhohlraum hineindrückt. Eine Bohrung am oberen Ende der Kammer, Jedoch anfänglich unterhalb des Kolbens läßt geschmolzenes Metall aus dem Ofen in die Kammer eintreten. Die Abwärtsbewegung des Kolbens schließt dann die Öffnung von der Kammer ab und spritzt das Metall durch Schwanenhals, Mundstück und Eingußkanal zwecks Füllung in den Formhohlraum ein. Gemäß dem Verfahren der Erfindung werden porenfreie Druckgußteile gebildet, wenn ein reaktionsfähiges Gas Luft (oder ein anderes nicht reaktionsfähiges Gas oder Dampf) aus Eingußkanal, Mundstück und mindestem einem Teil des Schwanenhalses ebenso wie aus dem Formhohlraum ausspült. Das reaktionsfähige Gas ersetzt die Luft in Eingußkanal, Mundstück und einem Teil des Schwanenhalses (und den Formhohlraum) derart, daß ein Minimum an Luft durch den Eingußkanal, das Mundstück und den Schwanenhals bei der Injektion des Metalls in den Formhohlraum gepresst wird. Luft oder anderes nicht reaktionsfähiges Gas im Formhohlraum würde Poren in dem Gußartikel bilden.

Z)O Bisher ist es .möglich gewesen, die Fülleinrichtungen für den Formhohlraum nur in den Kaltkammer-Druckgußmaschinen zu spülen. Die Kammer dieser Maschine ist offen, um einzelne Schüsse des zu gießenden Materials aufzunehmen und konnte daher auch leicht das reaktionsfähige Spülgas aufnehmen.

In Warmkammermaschinen Jedoch ist der Durchgang in Schwanen-

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hals, Mundstück und Eingußkanal, durch die der Formhohlraum gefüllt wird, geschlossen. Es hat hier daher keine Möglichkeit gegeben, reaktionsfähiges Spülgas in diesen Durchgang einzuführen.

Die Warmkammermaschine ist jedoch für das Druckgießen bestimmter Metalle, wie Zink, erwünscht. Einzelne Schüsse des Metalls müssen bei Kaltkammermaschinen in die Kammer geschöpft werden. Bei der Warmkammermaschine bildet andererseits der Vorratsofen eine kontinuierliche Vorratsquelle an Gießmetall.

Die Warmkammermaschine erspart daher Zeit und die Schwierigkeit des Schöpfens einzelner Schüsse von Metallen. Seit der Einführung des Verfahrens des porenfreien Druckgießens gemäß US-PS 3 3^2 91o bestand daher das ungelöste Problem, die Vorteile der Warmkammermaschine mit den Vorteilen des porenfreien Druckgusses zu vereinigen. Dieses Problem wird anmeldungsgemäß gelöst.

Die Warmkammermaschine für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung weist eine Bohrung auf, die mit dem Durchgang im Schwanenhals, durch den in Zusammenwirkung mit Mundstück und Eingußkanal das Material in den Formhohlraum injiziert wird, in Verbindung steht. Ein Ventil, das in einem Ende der Bohrung sitzt, öffnet die Bohrung während das reaktionsfähige Gas die Luft aus Eingußkanal, Mundstück und einem Teil des Durchgangs im Schwanenhals zwischen Munistück und Bohrung ebenso wie aus den Formhohlraum ausspült* und schließt die Bohrung während das Material in die Form eingepresst wird, damit das Material nur in die Form injiziert wird.

Gemäß einer Betriebsweise der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält der Durchgang das reaktionsfähige Gas aus einer Einrichtung, die mit dem Formhohlraum in Verbindung steht, um die Luft aus Formhohlraum, Eingußkanal, Mundstück, Schwanenhals durch die 3ohrung auszutragen, worauf das Ventil dann offen ist, um die Luft durch

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die Öffnung oder Bohrung zu entlassen. Nach der Spülung des Formhohlraums und des Durchgangs schließt sich das Ventil, und das Material wird in die Form eingespritzt, wodurch das geschlossene Ventil ein Entweichen des Materials durch die Öffnung oder Bohrung verhindert, so daß das Material nur in den Formhohlraum eingespitzt wird.

Gemäß einer anderen Betriebsweise der Vorrichtung wird das reaktionsfähige Gas hinter dem Ventil für die Spülung von Schwanenhals, Mundstück, Eingußkanal und Formhohlraum eingeführt, wobei die hieraus verdrängte Luft durch einen Auslaß im Formhohlraum entweicht. Nach dem Ausspülen der Luft aus Schwanenhals, Mundstück, Eingußkanal und Formhohlraum wird das Ventil geschlossen, um das danach eingespritzte Material daran zu hindern, durch die Bohrung oder Öffnung in die Vorrichtung, die das reaktionsfähige Gas liefert, einzutreten.

Wie für den Fachmann aus der Beschreibung der Vorrichtung leicht ersichtlich, kann das erfindungsgemäße Verfahren am besten ausgeführt werden, wenn die Bohrung mit dem Durchgang an einem Punkt in Verbindung steht, wo der Teil des Durchgangs zwischen Mundstück und der Bohrung einen wesentlichen Teil der Länge des Durchgangs zwischen Mundstück und dem zu injizierenden Material ausmacht. Wenn die Vorrichtung so gebaut ist, wird ein wesentlicher Teil des oder der gesamte Durchgang mit dem reaktionsfähigen Gas gespült, wodurch die Menge an Luft, die in den Durchgang zwischen Bohrung und dem zu injizierenden Material eingesperrt ist, auf einem Minimum gehalten wird.

Die bevorzugte AusfUhrungsform der Vorrichtung weist zusätzlich ein Heizelement auf, mit dem das Ventil (oder dessen damit zusammenwirkender Ventilsitz an einem Ende der Bohrung) beheizt wird, damit Material, welches das Ventil durch die Bohrung während der Einspritzung erreicht, an der Erstarrung zwischen Ventil und dessen Sitz gehindert wird.

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Solches erstarrtes Material kann den Betrieb des Ventils verhindern.

Eine bevorzugte AusfUhrungsform der praktischen Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, die einen Aufriß der bevorzugten Ausführungsform teilweise im Querschnitt zeigt.

Die Zeichnung stellt schematisch Teile einer bekannten Warmkammermaschine zur Einspritzung von geschmolzenem Metall Io aus einem Vorratsofen 11 in einen Formhohlraum 12 durch einen geschlossenen Durchgang 22 dar. Der Formhohlraum wird aus 2 Formhälften 14 gebildet, die durch Kolben und Zylinder 16 gegeneinander gepresst werden und hierdurch die Form schließen. Ein Eingußkanal 13 geht vom Formhohlraum aus und steht mit einem Ende eines hohlen Mundstücks 2o in Verbindung; das andere Ende des Mundstücks steht mit einem Schwanenhals 24 in Verbindung, die zusammen den Durchgang bilden. Der Schwanenhals ragt in das geschmolzene Metall und ist an einem Ende unter Bildung einer Kammer 26 in einem Bereich des Durchgangs 22, der entfernt vom Mundstück ist, nach oben· gebogen. Ein Kolben 2j befindet sich anfänglich in der Kammer 26 in einer Stellung oberhalb einer Bohrung 3o, durch die geschmolzenes Metall Io in die Kammer eintritt. Der Plungerkolben ist mit Kolben und Zylinder J>2 zur Abwärtsbewegung des Plungers in die Kammer verbunden, um zunächst den Teil der Kammer 26 unterhalb des Plungers von der Bohrung 3o abzuschließen und dann das geschmolzene Metall durch den Durchgang in den Formhohlraum einzuspritzen. Wie vorstehend beschrieben, sind Maschinen dieses Typs für die Einspritzung von geschmolzenem Metall in eine Form be-

J)₀ kannt.

Die bevorzugte AusfUhrungsform enthält zusätzlich eine Bohrung 4o, die sich durch den Schwanenhals 24 von einem Ende am Durchgang 22 zu dem gegenüberliegenden Ende erstreckt, welches einen Sitz 42 für den Ventilschaft 44 bildet.

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Soweit öle bevorzugte Ausführungsform für das Druckgießen von geschmolzenem Metall vorgesehen ist und besonders weil die 3ohrung 4o und Ventilsitz 42 aus einem Stück mit dem Schwanenhals geformt sind, der in das geschmolzene Metall eintaucht, wird Wärme durch den Schwanenhals ζυ Ventilsitz 42 und -schaft 44 übertragen. Ein Kolben und Druckzylinder 46, die mit dem Ventilschaft 44 für Heben und Senken des Ventilschafts aus dem Ventilsitz verbunden sind, sind daher thermisch gegen den Schwanenhals und den Ventilschaft isoliert, um Dichtungen und andere Bauteile des Druckkolbens und Druckzylinders zu schützen. Eine Stütze 43, die den Druckzylinder der Anordnung aus Druckkolben und Druckzylinder 46 auf dem Schwanenhals 24 trägt, weist eine thermische Isolierung 5o an einem oder beiden Enden auf. Eine Kolbenstange 52 der Anordnung von Druckkolben und Druckzylinder steht im Eingriff mit dem Ventilschaft 44 mit zusätzlicher thermischer Isolierung 54. Kolben und Zylinder 46 werden daher bei einer niedrigeren Temperatur als der Schwanenhals 24 gehalten, um eine Schädigung durch Hitze zu vermeiden.

Der den Ventilsitz 42 betreffende Teil der Bohrung 4o bildet eine Kammer, die mit einer anderen Bohrung 55 in Verbindung steht. Eine Balgdichtung 56 liegt zwischen dieser Kammer und der thermischen Isolierung 5^ auf dem Ventilschaft, um die Kammer (ausgenommen die Bohrung 55) zu umschließen. Ein Heizelement 58 umgibt den Teil des Schwanenhalses, in dem der Teil des Ventilsitzes gebildet wird, um den Ventilsitz 42 bei einer ausgewählten Temperatur zu halten, die höher sein kann, als die durch Wärmeleitung durch das geschmolzene Metall im Schwanenhals erzeugte Temperatur.

J)O Ein Durchgang 6o geht durch wenigstens eine FormhäTfte 14 zwecks Verbindung mit dem Formhohlraum 12. Wie sich leicht aus der folgenden Beschreibung der Betriebsweise der bevorzugten AusfUhrungsform ergibt, können mehrere Passagen 6o (lediglich eine ist gezeichnet) vorhanden sein, um sicherzustellen, daß jeder Teil des Formhohlraums 12 durch reaktions-

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fähiges Gas von nicht reaktionsfähigem Gas befreit wird.

Gemäß einer Betriebsweise der bevorzugten Ausfuhr^ngform wird das reaktionsfähige Gas bei einem Druck oberhalb von Atmosphärendruck durch das von der Kammer entferntere Ende der Bohrung 5f> das durch den Ventilsitz 42 definiert ist, zugeführt; beispielsweise kann ein (nicht gezeichneter) Tank mit komprimiertem Sauerstoff an das Ende der Bohrung 55 angeschlossen werden. Druckkolben und -zylinder 46 heben den Ventilschaft 44 aus dem Ventilsitz 42 und lassen reaktionsfähiges Gas zur Bohrung 4o. Der Druck des reaktionsfähigen Gases presst dieses durch die Bohrung 4o in den Durchgang 22.

Etwas reaktionsfähiges Gas kann Luft aus einem Teil des Durchgangs 23 ausspülen, der sich zwischen der Bohrung 4o und dem geschmolzenen Metall befindet, jedoch spült die größte Menge des reaktionsfähigen Gases Luft aus dem Teil des Durchgangs 22, der sich zwischen der Bohrung 4o und dem Mundstück 22 befindet, da das geschmolzene Metall das andere Ende des Durchgangs blockiert. Der Fluß des reaktionsfähigen Gases in Richtung auf das Mundstück wird nicht blockiert, da der Durchgang 6o den Formhohlraum und daher den Durchgang 22 nach außen öffnet. Der Druck des reaktionsfähigen Gases führt dieses dann durch den Durchgang 22 in den Formhohlraum 12 und spült die Luft aus dem Duehgang 22 *enso wie aus dem Formhohlraum durch den Durchgang 6o aus. Nach der SpU-

25' lung des Durchgangs und des Formhohlraums mit reaktionsfähigem Gas pressen Druckkolben und -zylinder 46 den Ventilschaft 44 gegen den Ventilsitz 42 und verhindern weiteren Fluß von reaktionsfähigem Gas. Kolben und Zylinder 32 spritzen dann geschmolzenes Metall in den Formhohlraum 12 durch den Durchgang 22 ein, wobei der Ventilschaft 44 im Ventilsitz 42 verhindert, daß geschmolzenes Metall durch die Bohrung 4o entweicht.

Gemäß einer weiteren Betriebsart der bevorzugten Ausführungs-

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form wird reaktionsfähiges Gas unter Druck, z.B. Sauerstoff, aus einerr (nicht gezeichneten) Tank dem Ende des Durchgangs 60 der vom Formhohlraum 12 entfernt liegt, zugeführt,(ein (nicht gezeichnetes) Einlaßventil bei Durchgang 60 ist erwünscht, um den Sauerstoff-Fluß zu verhindern, während die Form offen ist). Während der Ventilschaft 44 auf dem Ventilsitz 42 ruht, fließt wenig oder kein reaktionsfähiges Gas in den Formhohlraum,· da der Ventilschaft die Bohrung 4o blockiert und geschmolzenes Metall den Durchgang 22 blockiert Druckkolben und -zylinder 46 heben dann den Ventilschaft aus dem Ventilsitz 42 und ermöglichen dem reaktionsfähigen Gas den Eintritt in den Formhohlraum 12 und den Fluß durch die Passage 22 zur Bohrung 4o unter Austrag der in Formhohlraum, Eingußkanal, Mundstück und Schwanenhals befindlichen Luft durch Bohrung 4o und Passage 55 in die Atmosphäre.

Nach der Ausspülung der Luft aus der Passage 22 bringt Druckkolben und -zylinder 46 den Ventilschaft wieder auf dem Ventilsitz 42 in Stellung, um weiteren Fluß des reaktionsfähigen Gases zu verhindern. Kolben und Zylinder 32 setzen den Plunger für die Einspritzung des geschmolzenen Metalls in den Formhohlraum in Betrieb, wobei der Druck des geschmolzenen Metalls während seiner Einspritzung in den Formhohlraum 12 höher ist als der des reaktionsfähigen Gases. W:.e vorher, verhindert der Ventilschaft 44 auf dem Ventilsitz 42 das Entweichen von geschmolzenem Metall durch die Bohrung 4o ebenso wie weiteren Fluß des reaktionsfähigen Gases. Wenn überhaupt, so entweicht nur relativ wenig geschmolzenes Metall durch den Durchgang 60, da das geschmolzene Metall rasch erstarrt und relativ enge Passage 60 in der Form verstopft.

JtO Bei beiden Betriebsweisen werden Eingußkanal 1^%, Mundstück und der Teil des Durchgangs 22 zwischen Mundstück und der Bohrung 4o ebenso wie der Formhohlraum 12 sämtlich von Luft freigespUlt und mit reaktionsfähigem Gas gefüllt, bevor das geschmolzene Metall in den Formhohlraum eingespritzt wird.

Wenn das gesdmolzene Metall in den Formhohlraum eingespritzt

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wird, presst es alles reaktionsfähige Gas (und die geringe Luftmenge, die im Durchgang 22 zwischen geschmolzenem Metall und Bohrung 4o eingesperrt sein kann),in den Formhohlraum 12. Dort befindet sich dann im wesentlichen nur reaktionsfähiges Gas, das mit dem Metall unter Bildung eines porenfreien Gußartikels reagiert.'

Bei beiden Betriebsweisen hält das Heizelement 5o den Ventilsitz 42 und den Ventilschaft 44 bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls, so daß Metall, welches während der Einspritzung den Ventilschaft erreicht, nicht zwischen Ventilschaft und Ventilsitz erstarrt, wodurch der. Betrieb des Ventils gestört wird, wenn die nächste Ausspülung von Luft aus dem Durchgang 22 gewünscht wird. Druckkolben und -zylinder 46 sind gegen die Wärme des Heizelements 5 durch thermische Isolierung 5o, 54, wie vorstehend beschrieben, isoliert.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform für das Ausspülen von Luft aus einem Eingußka- :,al, einem Mundstück, einem Schwanenhals und ebenso aus einem Formhohlraum beschrieben wurde, versteht sich, daß auch andere Warmkammermaschinen für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können.

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Claims

Patentansprüche

1. Druckgußverfahren in einer Warmkammermaschine, die aus einer Form, einem Hohlraum in der Form, in der das flüssige Material gegossen wird, einen Eingußkanal, ein hohles Mundstück und einen Schwanenhals aufweist, der sich ζ von einem Vorratsbehälter für das zu gießende Material bis in den Hohlraum der Form erstreckt, eine mit F'illeinrichtungen für den Formhohlraum in Verbindung stehende Bohrung und einen Formhohlraum der Form ausgehenden Durchgang besteht, das gekennzeichnet ist durch folgende Stufen:

1. Spülen der Einrichtungen zur Füllung des Formhohlraums und des Formhohlraums selbst mit einem unter Druck durch die Bohrung oder den Durchgang zugeführtem reaktionsfähigen Gas unter Verdängung der Luft und anderer nicht reaktionsfähiger Gase

und Dampf, und Ersatz durch das reaktionsfähige Gas derart, daß ein Minimum an Luft und anderem nicht reaktionsfähigen Gas und Dampf vor dem Gießmaterial bei dessen Einfüllen in den Formhohlraum in den Formhohlraum gepresst wird.

2. Verschließen der Bohrung nach dem Spülen der FUIleinrichtungen für den Formhohlraum und des Formhohlraums selbst zur Verhinderung des Entweichens von Gießmaterial durch die Bohrung und

J>. Füllen des Formhohlraums nach dem Verschließen der

Bohrung mit dem Gießmaterial mittels der Einrichtungen zum Füllen des Formhohlraums, wobei lediglich Gießmaterial und reaktionsfähiges Gas im Formhohlraum anwesend sind und das reaktionsfähige

>o Gas mit dem Gießmaterial unter 3ildung einer festen

Verbindung rea-giert und ier erhaltene Gußartikel

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eine niedrige Porosität aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zum Verschließen der 3ohrung auf eine Temperatur aufgeheizt wird, bei der Material, welches das Ventil während des FUllvorgangs des Formhohlraums erreicht, nicht erstarrt.

J). Warmkammer-Druckguß-Maschine, bestehend aus einer Form, einem Formhohlraum, in dem das flüssige Material gegossen wird, FUlleinrichtungen, wie Eingußkanal, hohles Mundstück und Schwanenhals, einer Vorrichtung zum Ausspülen von Luft und anderen nicht reaktionsfähigen Gasen und Dampf aus den FUlleinrichtungen und dem Formhohlraum, gekennzeichnet durch eine durch die FUlleinrichtungen für den Formhohlraum definierte und an efriera Ende damit in Verbindung stehende Bohrung; einen Ventilsitz am anderen Ende der Bohrung; einen Ventilschaft, der mit dem Ventilsitz zwecks öffnung und Schließung der Bohrung zusammenwirkt; Einrichtungen zur Bewegung des Ventilschafts zwecks öffnung und Schließung der Bohrung; und einem durch die Form definierten und mit dem Formhohlraum in Verbindung stehenden Durchgang.

^. Vorrichtung nach Anspruch J>, gekennzeichnet durch "Einrichtungen zum Beheizen des Ventilsitzes und Ventilschaftes aif eine Temperatur, bei der das Gießmaterial flüssig bleibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz eine Kammer um den Ventilschaft herum bildet und weiter gekennzeichnet durch eine weitere durch die FUlleinrichtungen zur Füllung des Formhohlraums gebilj5o dete Bohrung, die mit dieser Kammer in Verbindung steht, sowie Einrichtungen über der Kammer, die in Zurammenwirkung mit dem Venti!schaft die Kammer um den Ventilschaft beweglich abdichten.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Dichtung eine Balgdichtung ist, die an einem Ecsle mit dem Ventilschaft verbunden ist und am anderen Ende mit der Kammer.

7· Vorrichtung nach Anspruch J>, gekennzeichnet durch eine Wärmeisolation zwischen der Einrichtung zur Bewegung des Ventilschaftes und dem Ventilschaft.

3. Vorrichtung nach Anspruch J>, gekennzeichnet durch eine Wärmeisolation zwischen der Einrichtung für die Bewegung des Ventilschafts und den FUllvorrichtungen für den Formhohlraum.

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