DE9301230U1 - Heizvorrichtung, insbesondere für Kokillen, Druck- oder Spritzgießformen - Google Patents

Description

Beschreibung

Heizvorrichtung, insbesondere für Kokillen, Druck- oder Spritzgießformen

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für Formen, insbesondere für Kokillen, Druck- oder Spritzgießformen.

Das Gießen gehört zu den ältesten Formgebungsverfahren zur Überführung von flüssigen Werkstoffen in geometrisch bestimmte Teile. Bei der Herstellung gegossener Konstruktionsteile werden die Gußwerkstoffe durch Füllen einer Gießform, die unter Berücksichtigung der Metallschwindung möglichst genau die Abmessungen und Konturen des Werkstückes wiedergeben soll, direkt vom formlosen flüssigen Zustand in ein Gußstück mit definierter Gestalt und bestimmten Werkstückeigenschaften überführt. Der Vorteil des Gießens besteht darin, daß häufig nicht einmal eine Endbearbeitung der Gießstücke vorgenommen werden muß. Verwendet man zum Gießen sogenannte Dauerformen, ist zu berücksichtigen, daß das heiße flüssige Gießmetall beim Eingießen in die Dauerform wegen der hohen Temperaturunterschiede bzw. des abrupten Temperaturwechsels zu Rißbildungen in der Dauerform führen kann, die dann unbrauchbar wird. Beispiele für die Dauerformen sind Kokillen, meist aus Stahl oder Gußeisen, in die im allgemeinen drucklos, d.h., nur unter Ausnutzung der Schwerkraft die Gießflüssigkeit eingefüllt wird. Das Niederdruckkokillengießverfahren unterscheidet sich hiervon dadurch, daß in die Kokillenform über ein Steigrohr von unten unter Überdruck das Gießmaterial eingefüllt wird, welches dann unter Überdruckaufrechterhaltung erstarrt. Bekannt ist auch das sogenannte Druckgießen, bei dem das flüssige Gießmetall unter hohem Druck und mit großen Geschwindigkeiten in die hochgenau gefertigte metallische Dauerform, meist aus gehärtetem, legiertem warmfesten Stahl, gepreßt wird. Auch hier wird der Druck bis zur beendeten Gießmetallerstarrung aufrechterhalten.

Wegen der bereits angesprochenen ungünstigen Auswirkung einer schockweisen Temperaturerhöhung der Gießform als auch aufgrund der Tatsache, daß temperaturänderungsbedingte Expansionen der Gießform und damit Verschiebungen der Gießwände vermieden werden sollen, werden die Formen vor Durchführung des eigentlichen Gießverfahrens vorgeheizt. In kleineren Gießereien, die keinen Schichtdienst rund um die Uhr kennen, geht die zum Vorheizen der Formen benötigte Zeit regelmäßig verloren. Eine Erhöhung der Heizleistung schafft nur bedingt Abhilfe, da auch eine zu starke Wärmezuführung zu Spannungen in der Gießform und schlimmstenfalls zu Rissen führen kann, andererseits eine möglichst homogene Temperaturverteilung in der gesamten Gießform für die Qualität der hergestellten Gußstücke von entscheidender Bedeutung ist. Ungleichmäßige Temperaturverteilungen in der Gießform führen leicht zu Gashohlräumen, Lunkern oder Spannungen im Gießkörper.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Heizvorrichtung für Formen, insbesondere für Kokillen, Druckoder Spritzgießformen derart weiterzubilden, daß in leicht handhabbarer Weise ohne zusätzlichen Zeitaufwand zu einem vorbestimmbaren Zeitpunkt die Formen die gewünschte Temperatur aufweisen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Heizkreis der Heizvorrichtung eine Zeitschaltuhr eingebaut ist.

Zeitschaltuhren sind prinzipiell aus anderen technischen Bereichen bekannt, z.B. zur Steuerung von Öl- oder Gasbrennern für Heizungsanlagen, für elektrische Beleuchtungen, Motorantriebe für Schließanlagen, wie Jalousien, Scherengitter und ähnliches. Zeitschalter arbeiten elektromechanisch oder elektronisch. Einfache Zeitschaltuhren bestehen aus einem Synchronmotor, einem Getriebe und einer gekoppelten, langsam rotierenden Kontaktscheibe. Elektronische Zeitschaltuhren besitzen eine Quarzuhr

mit elektronischen Speicherschaltungen und ein Relais. Die Schaltzeiten können tageweise, wochenweise, auch unter Berücksichtigung unterschiedlicher Sommer- und Winterzeiten und Ferienzeiten eingestellt werden. Die Zeitschaltuhr ermöglicht es, eine vorbestimmbare bekannte Zeit vor Betriebsbeginn die Heizung - im Regelfall Heizpatronen - einzuschalten, so daß bei Betriebsbeginn die benötigten Formen die erforderliche Vorwärmtemperatur aufweisen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 aufgeführt.

So wird vorzugsweise als Zeitschaltuhr eine Digitalschaltuhr verwendet, in die die Zeit als Ziffernfolge eingetippt werden kann. Hierdurch werden Ablese- und Einstellfehler bei Zeiger-Uhren vermieden.

Will man verhindern, daß infolge eines nächtlichen Stromausfalles entsprechende Verzögerungen beim Einschalten der Formenheizung auftreten, wird nach einer Weiterbildung der Erfindung die Zeitschaltuhr stromnetzunabhängig, vorzugsweise batteriegespeist angetrieben. Dies kann auch in der Form geschehen, daß die Batterie oder der Akkumulator nur in den Zeiten als Spannungsquelle genutzt wird, in denen der Netzstrom ausgefallen ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich im Heizkreis ein Thermostatregler oder -schalter, der mit einem oder mehreren in oder an der Kokille oder Form anliegenden Thermoelement verbunden ist. Diese Meßelemente dienen der Temperaturanzeige sowohl im Hinblick darauf, daß das Erreichen der gewünschten Endtemperatur angezeigt wird als auch im Hinblick darauf, daß festgestellt werden kann, ob an verschiedenen Orten ein und diesselbe Temperatur, d.h., eine homogene Temperaturverteilung, erreicht ist. Die Temperatur wird hierzu mittels des Thermostatreglers und der Zeitschaltuhr über eine vorgebbare Zeitspanne gleichgehalten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich im Schaltkreis zusätzlich ein handbetätigbarer Umschalter, der auch Ein-/Ausschaltungen unabhängig von den momentanen Zeitschaltuhreinstellungen ermöglicht.

Weiterhin vorzugsweise sind im Heizkreis zusätzliche Überlastsicherungen und/oder Strommeßgeräte vorgesehen.

Um bei Ausfall eines Heizkreises weiterarbeiten zu können oder um unterschiedliche Heizleistungen an bzw. in die Formen einzubringen, sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwei getrennte Heizkreise vorgesehen.

Vorzugsweise ist in jedem Heizkreis mit beispielsweise vier Heizpatronen ein Ampermeter vorgesehen, so daß bei etwaigem Ausfall einer Heizpatrone sofort der geänderte Stromfluß registriert werden kann.

Alle Schalter, Meßgeräte und die Zeitschaltuhr befinden sich auf einer Schalttafel, vorzugsweise als Teil eines geschlossenen oder abschließbaren Gehäuses.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Schaltschrank mit Stromversorgungsanschlüssen für Verbindungsleitungen zu den Heizelementen einer Form und

Fig. 2 einen schematischen Schaltplan der Heizvorrichtung.

In einem Gehäuse 10 mit Stromanschlüssen 11 befindet sich auf einer Schalttafel 101 ein Schalter 102 für die Schaltstellungen Aus, Handbetrieb und automatischer Betrieb. Den jeweiligen Schaltzustand der Heizungen, der eingestellten Automatik und

des Handbetriebes zeigen Kontrolleuchten 103 an. Für die automatische Einstellung ist eine Zeitschaltuhr 104 vorgesehen, in der die gewünschten Betriebszeiten für die Heizungen, das sind Heizpatronen, die in entsprechenden Bohrungen von Formen oder Kokillen stecken, eingestellt werden. Als Meßinstrument für die Temperaturüberwachung dient die Temperaturanzeige 105, zur Messung der Heizströme dienen Amperemeter 106. Der Schaltschrank ist über das Schloß 107 gesichert.

Das Schaltprinzip ergibt sich aus Fig. 2. Zwischen der stromführenden Leitung 13 und der rückführenden Leitung 14 liegt der Handschalter 102, über den die gewünschte Schaltstellung eingestellt werden kann. Den Betriebszustand geben die Leuchtmelder 103 an, die vorzugsweise in unterschiedlichen Farben, z.B. rot, gelb und grün, getönt sind. Den nicht dargestellten Heizpatronen, die über eine Widerstandserwärmung heizen, werden über den Schütz 12 geschaltet. Die Schaltuhr 104 sowie der Temperaturregler 105 arbeiten über Relais 15 und 16. Zur Temperaturkontrolle dient ein Thermoelement 17.

Claims (8)

Schutzansprüche

1. Heizvorrichtung für Formen, insbesondere für Kokillen, Druck- oder Spritzgießformen, gekennzeichnet durch eine Zeitschaltuhr (104) im Heizkreis.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltuhr (104) eine Digitalschaltuhr ist.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltuhr (104) stromnetzunabhängig, vorzugsweise batteriegespeist, antreibbar ist.

4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizkreis ein Thermostatregler (105) oder -schalter angeordnet ist, der mit einem in oder an der Kokille oder Form (12) anliegenden Thermoelement (17) verbunden ist.

5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schaltkreis zusätzlich ein handbetätigbarer Umschalter (102) angeordnet ist.

6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizkreis zusätzliche Überlastsicherungen und/oder Strommeßgeräte (106) vorgesehen sind.

7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Heizkreise vorgesehen sind.

8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schalter (102), Meßgeräte (105, 106) und die Zeitschaltuhr (104) auf einer Schalttafel (101), vorzugsweise als Teil eines geschlossenen oder abschließbaren Gehäuses (10) angeordnet sind.