EP0931610B1 - Apparatus and process for feeding with metal horizontal and vertical cold chamber pressure die casting machines - Google Patents

Apparatus and process for feeding with metal horizontal and vertical cold chamber pressure die casting machines Download PDF

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EP0931610B1
EP0931610B1 EP99101026A EP99101026A EP0931610B1 EP 0931610 B1 EP0931610 B1 EP 0931610B1 EP 99101026 A EP99101026 A EP 99101026A EP 99101026 A EP99101026 A EP 99101026A EP 0931610 B1 EP0931610 B1 EP 0931610B1
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EP
European Patent Office
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pressure
pressure chamber
casting
furnace
melt
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99101026A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0931610A1 (en
Inventor
Gustav Ohnsmann
Gerold Bandt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ohnsmann Gustav
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08—Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled

Definitions

  • the invention relates to a device for metal loading horizontal and vertical cold chamber - Die casting machines and methods of the prerequisite in the preamble of claim 1 Art.
  • the well-known cold chamber is used to manufacture die castings with high ductility - Die casting process, because of the air pockets as well as the melt contamination and the Gas absorption, due to the turbulent melt feed into the pressure chamber and the pressure chamber volume can only be filled to approx. 50%, not suitable. Also are heat treatments or coatings above 400 ° C without risk of blistering. Around to eliminate these disadvantages and the ever increasing demand for ductile, heat-treatable To do justice to castings comes the so-called "Vacural - Die Casting Process" increasingly used.
  • the pressure chamber is charged by a Casting mold created vacuum, whereby a immersed in the melt of a stationary holding furnace Riser pipe fills the pressure chamber.
  • the casting material is made available through the holding operation as well as the liquid metal feed of the holding furnaces arranged stationary on the die casting machines represents avoidable waste of resources.
  • DE 196 13 668 C1 Metal supply and supply system in which a furnace functions by changing the cover fulfilled by casting and holding furnace as well as a transport container.
  • the object of the invention is to demonstrate a device and its method in which the entire Casting process takes place in the absence of air. This is achieved: by a vertical or lateral arrangement of the casting furnaces to the pressure chamber, with one on the furnace cover over a housing attached pressure or suction line, the riser pipe in the casting furnace filled with melt - Immerses pressure vessel, with a movable connecting line and its actuating device the hermetic and intermittent connection to the pressure chamber is guaranteed. There is also a gassing piston between the pressure piston and its drive linkage, which forms a hermetic gassing ring channel with its guide bush. By appropriate gas pressure build-up above the melt surface in the casting furnace - pressure vessel or by building up a vacuum over the casting mold, the pressure chamber is filled with casting material.
  • the melt delivery and the return delivery of the non-pourable residual melt takes place directly to and from the smelter.
  • the casting furnace is retrofitted by changing the furnace lid into a liquid metal transport container, which can also be used for liquid metal buffering by heating is used.
  • a free-floating plate into the melt surface.
  • the connecting line is designed with an inclined separation surface so that at the start of the casting process a seal located in the interface and the continuous contact pressure by the Actuator on the connecting line, the linear expansion of the pressure chamber is compensated.
  • Shrinkage of the pressure chamber on the movable connecting line are caused by a adjustable reset pulse from the die casting machine to the actuating device equalized the movable connecting line.
  • the casting metal feed of the pressure chamber can do this by means of an inert gas pressure build-up above the melt surface in the pressure vessel or by creating a vacuum over the mold.
  • the plunger presses the liquid metal into the mold, after the Pressure chamber - metal transfer opening through the retracting pressure piston, for gas pressure metal loading, the pressure above the melt surface in the pressure vessel is reduced and the am Pressurized piston jacket applied liquid metal column under suction of inert gas or by means of a corresponding inert gas pressure from the opening of the gassing flask is lowered into the pressure vessel.
  • the metal is provided directly from Transport container delivered to the smelter, the liquid metal passing through in the transport container Heating can be buffered or immediately cast by changing the furnace lid. To minimize the metal movement, is in the delivery as well as in the residual quantity return of and a submerged free-floating plate to the smelting unit on the melt surface intended.
  • the device designed according to the invention for feeding metal horizontally and vertically Die casting machines and their processes enable casting production with the exclusion of chemical ones Reactions and a gas absorption of the melt to be cast.
  • the ductility significantly increased oxide bonds as well as those caused by oxides high abrasive wear excludes the service life of the pressure chamber, pressure piston as well the mold are increased, the casting scrap is reduced and minimizing production interruptions and repair expenses.
  • the buffering of liquid metal in the transport containers, the delivery of liquid metal and the return of non-pourable liquid metal from and to the smelter, a holding operation as well as the metal supply of the Casting furnaces are no longer required on the die casting machines. This results in high savings regarding investment, personnel and repair costs.
  • FIG.1 and Fig.2 Schematically in Fig.1 and Fig.2 shown horizontally - and vertical cold chamber - die casting machine 1,1a and 2,2a shows a mold 3,4, a 5,6 casting to be manufactured, the pressure chamber 8, the pressure chamber flange 9, the plunger 10, the gas injection piston 11 with the guide bush 12, the pressure - and suction line 16,28 to the movable connection pipe 46, the actuator 45, the G manefen 55, and immersed in the melt 62 of the pressure vessel 58 kiln riser pipe 59.
  • the pressure or suction line 16 and the casting furnace 55 are arranged vertically below the pressure chamber 8 and the die casting machine 1, 1 a.
  • the pressure die casting machine 2,2a is - or suction line 28 obliquely runs and installs the casting furnace 55 laterally of the pressure chamber 8 of the die casting machine 2,2a to the pressure chamber.
  • the recesses in the fixed machine plates 1, 2 in the horizontal and vertical die casting machine 1, 1, 2, 2 guarantee the use of the previous pressure chamber dimensions.
  • the variable executable in the spatial dimensions steel case 18,36 the pressure - g.Saug effet 16.28 is hereby all dimensional requirements of the casting machines - meet sizes and their different pressure chamber positions.
  • the casting furnace 55 can be used on any cold chamber die casting machine.
  • the pressure or suction line 16 is formed via a furnace riser 59 and a movable connecting line 46 .
  • the centering and guiding of the movable connecting line 46 takes place here through the inner jacket of the furnace riser 59 '.
  • the pressure or suction line 16 is locked and positioned via the steel housing 17 and the actuating device 45 .
  • the steel housing 17 fastened vertically on the furnace cover 56 is formed by a spacer housing 18, a coupling 19, a sleeve 22, a bearing ring 23 and a bearing shell 24 .
  • the position of the steel housing 17 is locked and fixed in place by a central collar 18a on the bottom surface of the spacer housing 18 and a recess 56a on the furnace cover 56.
  • the sleeve 22 inserted into the cavity 18 ' of the spacer housing 18 is connected to the furnace cover opening 56 by a shoulder 22a ' positioned.
  • Coupling 19 is centered and screwed to spacer housing 18 by a shoulder 20b in the bottom surface of clutch housing 20 and cover plate shoulder 21a .
  • the furnace riser pipe 59 is fixed here via the openings in the furnace cover lining 57 ', the sleeve 22' and the bearing ring 23 ' .
  • the shoulder 23b in the upper cover surface of the bearing ring 23 receives the furnace riser collar 59a .
  • the furnace riser 59, the bearing shell 24 and the bearing ring 23 are locked via the bottom cover surface of the bearing shell 24 and the pressure acting on the collar 24a of the bearing shell 24 through the clutch cover plate 21 .
  • the bearing shell 24 has on the upper end face a through opening 24 ', the offset from the collar 24a merging into a smaller aperture 24 ". In this case takes the large bearing shell opening 24' to the insulation jacket 47 of the connecting pipe 46 and, through the remaining free space the Movement of the connecting line 46 without interrupting its continuous heat insulation
  • the time-controllable actuating device 45 of the connecting line 46 is connected and centered with the cover plate surface 21b of the coupling 19.
  • the connecting line 46 is connected to the actuating device 45 by means of a claw 49.
  • the sleeve 22 , the bearing ring 23, the bearing shell 24 and the shell 47 of the connection pipe 46 made of ceramic or fiber-ceramic materials. Thus, the heat-conducting parts are optimally protected against heat loss.
  • the pressure chamber flange 9 inserted in the pressure chamber 8 via a shoulder 8a forms with de r mouth surface 46a of the connecting line 46 with the interposition of a seal 48 from an oblique, hermetic and intermittent connection.
  • the pressure chamber flange 9 ' , the seal 48', the connecting line 46 ' and the spacer tube 37', the plug-in bearing 29 ' see FIG.
  • the melt is between the pressure piston 10 and its drive rod 13
  • a gas injection piston 11 is arranged with a guide sleeve 12 in this case, the connected to the pressure piston 10 gas injection piston 11 forms with the guide bush 12 by a shoulder 11a at the gas injection piston 11 has a hermetic Begasungsringkanal. 11 'in. in this case, the guide bush 12 is centrally connected to the end face 8b with the pressure chamber 8. via the channels 11' and 13 'is the Begasungsringkanal 11' connected to an inert gas source through the drive linkage 13.
  • the pressure or suction line 28 is designed obliquely to the pressure chamber 8 due to the vertical pressure chamber 8 and the required metal lowering.
  • the pressure or suction line 28 is formed by an oven riser pipe 59 , a plug-in bearing 29 , a spacer pipe 37 and a movable connecting line 46 .
  • the pressure or suction line 28 is locked in its position by a coupling 30 fastened and centered on the furnace cover 60 , a coupling 39 positioned on the steel housing 36 , the actuating device 45 fastened on the coupling cover plate 41 and the steel housing 36 screwed onto the furnace cover 60 and fixed.
  • the clutch 30 is formed by a housing 31, a cover plate 32, a disk 33, a bearing ring 34 and a bearing sleeve 35 .
  • the coupling housing 31 is screwed and centered with the furnace cover 60 via a shoulder 60a and the collar 31a .
  • the furnace cover opening 60 ' and the housing opening 31' receive the disk 33 .
  • the cavity of the clutch housing 31 is formed by the bearing ring 34 and the bearing sleeve 35 .
  • the furnace riser collar 59a receives the bearing ring 34 and the plug-in bearing collar 29a the bearing sleeve 35 .
  • the cover plate 32 which is centered and connected to the coupling housing 31 via a shoulder 32a, locks the bearing sleeve 35, the bearing ring 34, the plug-in bearing 29 and the furnace riser pipe 59 through a shoulder 35a .
  • the openings 57 ', 33', 34 ' and 35' are centered with respect to one another.
  • the disc 33, the bearing ring 34 and the bearing sleeve 35 are made of ceramic or fiber-ceramic materials .
  • the recessed opening 29 " in the plug-in bearing 29 which is made in the inclined position of the spacer tube 37 , receives the correspondingly spaced-apart spacer tube 37 flexible seal 38 compensates for the thermal changes in length of the spacer tube 37.
  • the coupling 39 fastened on the end face to the steel housing 36 in the inclined position of the spacer tube 37 is formed by a housing 40, a cover plate 41, a bearing ring 23 and a bearing shell 24.
  • the housing 40 here forms one in the steel housing 36 inwardly projecting collar 40a and a collar 40b projecting outwardly on the end face of the steel housing 36.
  • Cover plate 41 and housing 40 are screwed and centered to steel housing 36 via opening 36a via a shoulder 41a Oven cover 60 fastened and fixed e steel housing 36 protects and insulates the plug-in bearing 29 and the spacer tube 37 from damage and greater heat losses.
  • the cavity of the steel housing 36 is formed by the coupling 30, the plug-in bearing 29, the spacer tube 37 and the coupling 39 projecting into the housing cavity.
  • the remaining cavity of the steel housing 36 is lined or filled with ceramic or fiber-ceramic materials 42 .
  • the transport container 65 shown in FIG. 5 has a free-floating plate 66 immersed in the melt surface, the depth of immersion in the melt 62 being determined via the melt buoyancy and the plate weight.
  • the plate 66 consisting of metallic materials is designed with a ceramic or fiber-ceramic sheath 66a .
  • the dash-dotted representation shows the non-castable residual melt 62a with the plate 66 immersed in the melt. It should also be pointed out that structural details can be designed quite differently from the exemplary embodiment shown, without leaving the content of the claims.
  • the device for metal loading of horizontal and vertical cold chamber die casting machines works as follows:
  • the connecting line 46 is hermetically pressed with the opening surface 46a by means of an actuating device 45, under a continuous pressure, to the metal transition surface of the pressure chamber flange 9
  • Control of the die casting machine is done by feeding the pressure into the pressure chamber 8 ' by building up an inert gas pressure over the melt surface 61 in the pressure vessel 58 or by creating a vacuum 7 via the casting mold 3, 4.
  • the liquid metal is' 46 ',' 9 ', supported 62 at the horizontal die casting machine 1,1a via the openings 59 48 8 "in the pressure chamber 8' of the pressure chamber.
  • the thermal change in length of the pressure chamber 8 at the start of the casting process is hermetically compensated for by the inclined separating surface of the connecting line 46 and the pressure chamber flange 9 with the interposition of a seal 48 and the pressure continuously acting on the connecting line 46 via the actuating device 45 .
  • the connecting line 46 is reset from the pressure chamber flange transition surface by an adjustable, time-controlled pulse from the die casting machine 1, 1, 2, 2 a to the actuating device 45 ,
  • the casting metal is provided and buffered via heatable transport containers 65 supplied by the smelter , which can be inserted directly into the metal loading position of the horizontal and vertical cold chamber die casting machines 1.1a, 2.2a by changing the furnace lid .
  • the non-pourable residual melt 62a in the casting furnace 55 is returned to the melting plant as a transport container 65 by changing the furnace lid.
  • a free-floating plate 66 which is immersed in the melt surface, is provided for the delivery of the liquid metal and the return of the remaining quantities to and from the smelter, in order to minimize the movement of the melt bath during transport.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Metallbeschickung waage - und senkrechter Kaltkammer - Druckgießmaschinen und Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art.The invention relates to a device for metal loading horizontal and vertical cold chamber - Die casting machines and methods of the prerequisite in the preamble of claim 1 Art.

Zur Herstellung von Druckgußstücken mit hoher Duktilität ist das allgemein bekannte Kaltkammer - Druckgießverfahren, wegen der Lufteinschlüsse sowie der Schmelzeverunreinigungen und der Gasaufnahme, bedingt durch die turbulente Schmelzezuführung in die Druckkammer sowie dem nur zu ca. 50% befüllbaren Druckkammervolumen, nicht ausreichend geeignet. Auch sind Wärmebehandlungen oder Beschichtungen über 400°C ohne Gefahr der Blasenbildung nicht möglich. Um diese Nachteile auszuschließen und der immer größer werdenden Nachfrage nach duktilen, wärmebehandelbaren Gußstücken gerecht zu werden, kommt das sogenannte "Vacural - Druckgießverfahren" vermehrt zur Anwendung. Hierbei erfolgt die Druckkammerbeschickung durch ein über die Gießform erzeugtes Vakuum, wobei ein in die Schmelze eines stationären Warmhalteofen eintauchendes Steigrohr die Druckkammer befüllt. Auch hier entstehen bei der Metallabsenkung von der Druckkammer - Übertrittsöffnung zum Warmhalteofen durch Ansaugen von Luft chemische Reaktionen sowie eine Gasaufnahme der Schmelze. So kann das Ankleben von Oxiden in der Druckkammer nicht vermieden werden, was die Standzeit von Druckkammer und Druckkolben erheblich reduziert. Zudem führen die daraus entstehenden Undichtheiten bei der Druckkammerbefüllung durch Luftansaugung zu zusätzlichen Verwirbelungen des Gießmaterials.The well-known cold chamber is used to manufacture die castings with high ductility - Die casting process, because of the air pockets as well as the melt contamination and the Gas absorption, due to the turbulent melt feed into the pressure chamber and the pressure chamber volume can only be filled to approx. 50%, not suitable. Also are heat treatments or coatings above 400 ° C without risk of blistering. Around to eliminate these disadvantages and the ever increasing demand for ductile, heat-treatable To do justice to castings comes the so-called "Vacural - Die Casting Process" increasingly used. Here, the pressure chamber is charged by a Casting mold created vacuum, whereby a immersed in the melt of a stationary holding furnace Riser pipe fills the pressure chamber. Here too, when the metal is lowered, the Pressure chamber - transfer opening to the holding furnace by sucking in air chemical reactions as well as a gas absorption of the melt. So can stick oxides in the pressure chamber cannot be avoided, which considerably increases the service life of the pressure chamber and pressure piston reduced. In addition, the resulting leaks in the pressure chamber filling through air intake to additional swirling of the casting material.

Des weiteren stellt die Gießmaterial - Bereitstellung durch Warmhaltebetrieb als auch die Flüssigmetallbeschickung der stationär an den Druckgießmaschinen angeordneten Warmhalteöfen eine vermeidbare Ressourcenverschwendung dar. So zeigt beispielsweise die DE 196 13 668 C1 ein Metallbereitstellungs - und Versorgungssystem, bei dem ein Ofen durch Deckelwechsel die Funktionen von Gieß - und Warmhalteofen als auch eines Transportbehälters erfüllt.Furthermore, the casting material is made available through the holding operation as well as the liquid metal feed of the holding furnaces arranged stationary on the die casting machines represents avoidable waste of resources. For example, DE 196 13 668 C1 Metal supply and supply system in which a furnace functions by changing the cover fulfilled by casting and holding furnace as well as a transport container.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Einrichtung und deren Verfahren aufzuzeigen, bei dem der gesamte Gießprozeß unter Ausschluß von Luft stattfindet. Dies wird erreicht: Durch eine senkrechte bzw. seitliche Anordnung der Gießöfen zur Druckkammer, mit einer auf dem Ofendeckel über ein Gehäuse befestigten Druck - bzw. Saugleitung, deren Steigrohr in den mit Schmelze befüllten Gießofen - Druckbehälter eintaucht, wobei eine bewegliche Verbindungsleitung und deren Betätigungseinrichtung die hermetische wie auch intermittierende Verbindung zur Druckkammer gewährleistet. Des weiteren befindet sich zwischen Druckkolben und dessen Antriebsgestänge ein Begasungskolben, der mit dessen Führungsbuchse einen hermetischen Begasungsringkanal ausbildet. Durch entsprechenden Gasdruckaufbau über der Schmelzeoberfläche im Gießofen - Druckbehälter oder durch Aufbau eines Vakuums über die Gießform wird die Druckkammer mit Gießmaterial befüllt. Nach Verschluß der Metallübertrittsöffnung durch den zur Gießformbefüllung in die Druckkammer einfahrenden Druckkolben, wird bei der Gießmaterialbefüllung der Druckkammer durch Gasdruck, dieser über der Schmelzeoberfläche im Gießofen - Druckbehälter abgebaut, und die an der Druckkolbenmantelfläche anstehende Restschmelze unter Ansaugung oder mittels eines entsprechenden Gasdruckes beim Öffnen des Begasungsringkanals in den Gießofen abgesenkt. Dabei erfolgt die Begasung der Restschmelze mit inertem Gas. Der Gasdruckauf - und abbau als auch der atmosphärische Gasdruckausgleich bei Vakuumbefüllung der Druckkammer über der Schmelzeoberfläche in der Gießofen - Druckkammer, erfolgt durch einen geschlossenen inerten Gaskreislauf. Nach Gußstückentnahme, Rückstellung des Druckkolbens und dem Verschluß der Gießform, wird bei der erneuten Befüllung der Druckkammer die Luft durch das in der Druck - bzw. Saugleitung als auch dem Steigrohr stehende inerte Gas, aus Druckkammer und Gießform verdrängt.The object of the invention is to demonstrate a device and its method in which the entire Casting process takes place in the absence of air. This is achieved: by a vertical or lateral arrangement of the casting furnaces to the pressure chamber, with one on the furnace cover over a housing attached pressure or suction line, the riser pipe in the casting furnace filled with melt - Immerses pressure vessel, with a movable connecting line and its actuating device the hermetic and intermittent connection to the pressure chamber is guaranteed. There is also a gassing piston between the pressure piston and its drive linkage, which forms a hermetic gassing ring channel with its guide bush. By appropriate gas pressure build-up above the melt surface in the casting furnace - pressure vessel or by building up a vacuum over the casting mold, the pressure chamber is filled with casting material. After closing the metal transfer opening through the mold filling in the pressure chamber retracting pressure piston, is filled by gas pressure when filling the pressure chamber, this is broken down above the melt surface in the casting furnace pressure vessel, and the at the Pressure melt jacket surface pending residual melt under suction or by means of a corresponding Gas pressure lowered when opening the gassing ring channel in the casting furnace. This is done the gassing of the residual melt with inert gas. The gas pressure build - up and breakdown as well atmospheric gas pressure compensation with vacuum filling of the pressure chamber above the melt surface in the casting furnace pressure chamber, takes place through a closed inert gas circuit. After removing the casting, resetting the pressure piston and closing the mold, When the pressure chamber is refilled, the air flows through the air in the pressure or suction line as well as the inert pipe standing gas, displaced from the pressure chamber and casting mold.

Die Schmelzeanlieferung sowie die Rücklieferung der nicht vergießbaren Restschmelze erfolgt direkt von und zum Schmelzwerk. Über Ofendeckelwechsel erfolgt die Umrüstung des Gießofens in einen Flüssigmetall - Transportbehälter, der auch durch Beheizung zur Flüssigmetallpufferung eingesetzt wird. Zur Minimierung der Schmelzebadbewegung während dem Flüssigmetalltransport taucht eine freischwimmende Platte in die Schmelzeoberfläche ein. Nach Umbau des mit Schmelze befüllten Transportbehälters durch Ofendeckelwechsel in einen Gießofen wird die Luft in der Druck - bzw. Saugleitung als auch über der Schmelzeoberfläche im Gießofen - Druckbehälter durch inerte Begasung verdrängt.The melt delivery and the return delivery of the non-pourable residual melt takes place directly to and from the smelter. The casting furnace is retrofitted by changing the furnace lid into a liquid metal transport container, which can also be used for liquid metal buffering by heating is used. To minimize melt bath movement during liquid metal transport dips a free-floating plate into the melt surface. After remodeling the with melt filled transport container by changing the furnace lid in a casting furnace, the air in the Pressure or suction line as well as above the melt surface in the casting furnace pressure vessel displaced by inert fumigation.

Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung und einem Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 13 gelöst.This object is achieved with a device and a method with the features of the claims 1 and 13 solved.

Bedingt durch die bei Gießprozeßbeginn von ca. 20°C auf ca. 200°C steigenden als auch der nach Gießprozeßunterbrechung - oder Beendigung absinkenden Druckkammertemperatur, ist deren Länge eine positive oder negative Variable. Auf Grund dieser Problematik bestehen entsprechend dem Stand der Technik die Steigrohre aus einem Rohr, das mit dem unteren Ende in die Schmelze des Gießofens eintaucht und gasdicht mit der Druckkammer verbunden ist. Die Längenänderungen der Druckkammer sind hierbei durch eine Öffnung im Gießofen unproblematisch. Das Befüllen der Druckkammer sowie das Absenken der Restschmelze führt zu einer fortwährenden Schmelzebadbewegung unter Einwirkung von Luft, was zu chemischen Reaktionen als auch einer Gasaufnahme der Schmelze führt. Dies, als auch die Absenkung der Restschmelze unter Ansaugung von Luft hat zur Folge, daß es immer wieder zum Verschluß der Steigrohre durch Oxide als auch von Schmelzebestandteilen kommt. Das Problem ist auch nicht durch im Steigrohr eingesetzte Keramikfilter zu lösen, da die bei der Restschmelzeabsenkung gebildeten Oxide im Steigrohr auf Badspiegelniveau der Schmelze im Gießofen anstehen. Auch läßt sich der abrasive Verschleiß mit entsprechenden Hohlraumbildungen und Oxidanklebungen insbesondere im Schmelzeübertrittsbereich der Druckkammer hierbei nicht vermeiden. Zusätzlich müssen die Steigrohre wegen der Wärmeverluste noch beheizt werden. Durch die vorteihafte Ausbildung der Druck - bzw. Saugleitung über ein mit dem Ofendeckel verschraubten, räumlich, variabel ausführbaren Stahlgehäuse, der beweglichen Verbindungsleitung mit der schrägen Trennflächenausführung zum Verbindungsflansch der Druckkammer, der Absenkung der Restschmelze unter Luftausschluß durch den Begasungskolben mittels inertem Gas, der Verdrängung der Luft durch das in der Druck - bzw. Saugleitung und dem Steigrohr befindliche inerte Gas aus Druckkammer und geschlossener Gießform bei der Druckkammerbefüllung mittels Gasdruck sowie die Unterbrechung der direkten Wärmeableitung durch keramische oder faserkramische Materialien aller wärmeführenden Bauteile, ist es möglich, eine Druckkammerbefüllung zu erreichen, bei der die beschriebenen Nachteile vermieden werden.Due to the increasing from the beginning of the casting process from approx. 20 ° C to approx. 200 ° C as well as the after Casting process interruption - or termination of decreasing pressure chamber temperature, is theirs Length of a positive or negative variable. Due to this problem exist accordingly the prior art, the risers from a tube that goes into the melt with the lower end immersed in the casting furnace and gas-tightly connected to the pressure chamber. The changes in length the pressure chamber are unproblematic through an opening in the casting furnace. Filling the The pressure chamber and the lowering of the residual melt lead to a continuous melt bath movement under the influence of air, leading to chemical reactions as well as gas absorption the melt leads. This, as well as lowering the residual melt while drawing in air as a result that it repeatedly closes the riser pipes by oxides as well as by melt components comes. The problem is also not due to the use of ceramic filters in the riser pipe to solve, since the oxides formed during the lowering of the residual melt in the riser pipe at bath level the melt in line in the casting furnace. The abrasive wear can also be reduced with appropriate Cavities and oxide bonds, especially in the melt transition area of the Do not avoid the pressure chamber. In addition, the risers have to be due to the heat loss still be heated. Due to the advantageous design of the pressure or suction line via a with the furnace cover screwed, spatially, variably executable steel housing, the movable Connecting line with the sloping parting surface to the connecting flange of the Pressure chamber, the lowering of the residual melt in the absence of air through the fumigation piston by means of inert gas, the displacement of the air by the in the pressure or suction line and the Inert gas from the pressure chamber and closed mold when filling the pressure chamber by means of gas pressure and the interruption of direct heat dissipation ceramic or fibrous materials of all heat-conducting components, it is possible to use one To achieve pressure chamber filling, in which the disadvantages described are avoided.

Zur Gewährleistung der hermetischen Verbindung von Druckkammerflansch und der beweglichen Verbindungsleitung ist deren schräge Trennfläche so ausgeführt, daß bei Gießprozeßbeginn, durch eine in der Trennfläche befindlichen Dichtung sowie dem kontinuierlichen Anpreßdruck durch die Betätigungseinrichtung auf die Verbindungsleitung, die Längenausdehnung der Druckkammer kompensiert wird. Die bei Unterbrechung - oder Beendigung des Gießprozesses auftretenden Schrumpfkräfle der Druckkammer auf die bewegliche Verbindungsleitung werden durch einen zeitlich, einstellbaren Rückstellungsimpuls von der Druckgießmaschine auf die Betätigungseinrichtung der beweglichen Verbindungsleitung egalisiert. Die Gießmetallbeschickung der Druckkammer kann hierbei mittels inertem Gasdruckaufbau über der Schmelzeoberfläche im Druckbehälter oder durch Erzeugung eines Vakuums über die Gießform erfolgen. Ist die Druckkammer gefüllt, preßt der Druckkolben das Flüssigmetall in die Gießform, wobei nach Verschluß der Druckkammer - Metallübertrittsöffnung durch den einfahrenden Druckkolben, bei der Gasdruckmetallbeschickung, der Druck über der Schmelzeoberfläche im Druckbehälter abgebaut und die am Druckkolbenmantel anstehende Flüssigmetallsäule unter Ansaugung von inertem Gas oder mittels eines entsprechenden inerten Gasdrucks aus dem sich öffnenden Begasungskanal des Begasungskolben in den Druckbehälter abgesenkt wird. Die Metallbereitstellung erfolgt über direkt vom Schmelzwerk angelieferte Transportbehälter, wobei das Flüssigmetall im Transportbehälter durch Beheizung gepuffert oder durch Ofendeckelwechsel sofort vergossen werden kann. Zur Minimierung der Metallbewegung, ist bei der Anlieferung als auch bei der Restmengenrücklieferung von und zum Schmelzwerk auf der Schmelzeoberfläche eine eintauchende freischwimmende Platte vorgesehen.To ensure the hermetic connection of the pressure chamber flange and the movable The connecting line is designed with an inclined separation surface so that at the start of the casting process a seal located in the interface and the continuous contact pressure by the Actuator on the connecting line, the linear expansion of the pressure chamber is compensated. Those that occur when the casting process is interrupted or ended Shrinkage of the pressure chamber on the movable connecting line are caused by a adjustable reset pulse from the die casting machine to the actuating device equalized the movable connecting line. The casting metal feed of the pressure chamber can do this by means of an inert gas pressure build-up above the melt surface in the pressure vessel or by creating a vacuum over the mold. Is the pressure chamber filled, the plunger presses the liquid metal into the mold, after the Pressure chamber - metal transfer opening through the retracting pressure piston, for gas pressure metal loading, the pressure above the melt surface in the pressure vessel is reduced and the am Pressurized piston jacket applied liquid metal column under suction of inert gas or by means of a corresponding inert gas pressure from the opening of the gassing flask is lowered into the pressure vessel. The metal is provided directly from Transport container delivered to the smelter, the liquid metal passing through in the transport container Heating can be buffered or immediately cast by changing the furnace lid. To minimize the metal movement, is in the delivery as well as in the residual quantity return of and a submerged free-floating plate to the smelting unit on the melt surface intended.

Vorteilhafte Aus - und Weiterbildungen der Erfindung sowie deren Verfahren beschreiben die Unteransprüche. Advantageous developments and further developments of the invention and their methods describe the subclaims.

Die erfindungsgemäß gestaltete Einrichtung zur Metallbeschickung waage - und senkrechter Druckgießmaschinen und deren Verfahren ermöglicht eine Gußproduktion unter Ausschluß chemischer Reaktionen sowie einer Gasaufnahme der zu vergießenden Schmelze. Dabei ist die Gußstückduktilität wesentlich gesteigert, Oxidanklebungen als auch den durch Oxide verursachten hohen abrasiven Verschleiß ausschließt, die Standzeiten von Druckkammer, Druckkolben als auch der Gießform erhöht sind, der Gußstückausschuß reduziert ist sowie einer Minimierung von Produktionsunterbrechungen und Reparaturaufwendungen. Des weiteren ist durch den schnellen Austausch der Gießöfen an den Druckgießmaschinen, der Pufferung von Flüssigmetall in den Transportbehältern, der Flüssigmetallanlieferung sowie der Rückführung des nicht vergießbaren Flüssigmetalls von und zum Schmelzwerk, ein Warmhaltebetrieb als auch die Metallversorgung der Gießöfen an den Druckgießmaschinen nicht mehr erforderlich. Daraus folgt eine hohe Einsparung bezüglich Investitions - Personal - und Reparaturkosten.The device designed according to the invention for feeding metal horizontally and vertically Die casting machines and their processes enable casting production with the exclusion of chemical ones Reactions and a gas absorption of the melt to be cast. Thereby is the ductility significantly increased, oxide bonds as well as those caused by oxides high abrasive wear excludes the service life of the pressure chamber, pressure piston as well the mold are increased, the casting scrap is reduced and minimizing production interruptions and repair expenses. Furthermore, thanks to the quick exchange the casting furnaces on the die casting machines, the buffering of liquid metal in the transport containers, the delivery of liquid metal and the return of non-pourable liquid metal from and to the smelter, a holding operation as well as the metal supply of the Casting furnaces are no longer required on the die casting machines. This results in high savings regarding investment, personnel and repair costs.

Dabei beschreiben die Ansprüche 2 - 7 sowie 9 und 10 die vorteilhafte Ausbildung und Funktion der Druck - bzw. Saugleitung, deren Anordnung über ein Stahlgehäuse als auch die hermetisch, intermittierende Verbindung zur Druckkammer. Die Ansprüche 8 sowie 11 - 12 begründen die gießtechnischen Erfordernisse. Das Verfahren zur Metallbeschickung der Druckkammer und deren Voraussetzungen sind im Anspruch 13 beschrieben. Diese sowie weitere Vorteile werden auch aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Es zeigt:

Fig.1
einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Metallbeschickung einer waagerechten Kaltkammer - Druckgießmaschine,
Fig.2
einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Metallbeschickung einer senkrechten Kaltkammer - Druckgießmaschine,
Fig.3
ein erstes Ausführungsbeispiel zur Metallbeschickung einer waagerechten Druckkammer im Detail,
Fig.4
ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Metallbeschickung einer senkrechten Druckkammer im Detail, und
Fig.5
ein Ausführungsbeispiel der in die Schmelzeoberfläche des Flüssigmetall - Transportbehälters eintauchenden Platte.
Claims 2-7 and 9 and 10 describe the advantageous design and function of the pressure or suction line, their arrangement via a steel housing and the hermetic, intermittent connection to the pressure chamber. Claims 8 and 11-12 justify the casting requirements. The method for metal loading the pressure chamber and its requirements are described in claim 13. These and other advantages will also become apparent from the following description of preferred exemplary embodiments. It shows:
Fig.1
2 shows a vertical section through a device according to the invention for feeding metal into a horizontal cold chamber die casting machine,
Fig.2
2 shows a vertical section through a device according to the invention for feeding metal into a vertical cold chamber die casting machine,
Figure 3
a first embodiment of the metal loading of a horizontal pressure chamber in detail,
Figure 4
a further embodiment of the metal loading of a vertical pressure chamber in detail, and
Figure 5
an embodiment of the plate immersed in the melt surface of the liquid metal transport container.

Die schematisch in Fig.1 und Fig.2 dargestellte waage - und senkrechte Kaltkammer - Druckgießmaschine 1,1a und 2,2a zeigt eine Gießform 3,4, ein zu fertigendes Gußstück 5,6, die Druckkammer 8, den Druckkammerflansch 9, den Druckkolben 10, den Begasungskolben 11 mit der Führungsbuchse 12, die Druck - bzw. Saugleitung 16,28 mit der beweglichen Verbindungsleitung 46, die Betätigungseinrichtung 45, den Gießefen 55, und das in die Schmelze 62 des Druckbehälters 58 eintauchende Ofensteigrohr 59. Dabei ist bei der waagerechten Kaltkammer - Druckgießmaschine 1,1a die Druck - bzw. Saugleitung 16 sowie der Gießofen 55 senkrecht unter der Druckkammer 8 als auch der Druckgießmaschine 1,1a angeordnet. Bei der senkrechten Kaltkammer - Druckgießmaschine 2,2a ist die Druck - bzw. Saugleitung 28 schräg zur Druckkammer 8 ausgeführt und mit dem Gießofen 55 seitlich zur Druckkammer 8 unter der Druckgießmaschine 2,2a installiert. Durch die Aussparungen der festen Maschinenschilder 1,2 bei der waage - und senkrechten Druckgießmaschine 1,1a,2,2a ist der Einsatz der bisherigen, zur Anwendung kommenden Druckkammer - Dimensionen, gewährleistet. Das in den räumlichen Dimensionen variabel ausführbare Stahlgehäuse 18,36 der Druck - bzw.Saugleitung 16,28 wird hiermit allen maßlichen Vorgaben aus den Druckgießmaschinen - Größen sowie deren unterschiedlichen Druckkammerpositionen gerecht. Des weiteren ist durch Ofendeckelwechsel mit der entsprechenden Druck - bzw. Saugleitung der Gießofen 55 an jeder x-beliebigen Kaltkammer - Druckgießmaschine einsetzbar.Schematically in Fig.1 and Fig.2 shown horizontally - and vertical cold chamber - die casting machine 1,1a and 2,2a shows a mold 3,4, a 5,6 casting to be manufactured, the pressure chamber 8, the pressure chamber flange 9, the plunger 10, the gas injection piston 11 with the guide bush 12, the pressure - and suction line 16,28 to the movable connection pipe 46, the actuator 45, the Gießefen 55, and immersed in the melt 62 of the pressure vessel 58 kiln riser pipe 59. in this case, in the horizontal cold chamber die casting machine 1, 1 a, the pressure or suction line 16 and the casting furnace 55 are arranged vertically below the pressure chamber 8 and the die casting machine 1, 1 a. In the vertical cold chamber - the pressure die casting machine 2,2a is - or suction line 28 obliquely runs and installs the casting furnace 55 laterally of the pressure chamber 8 of the die casting machine 2,2a to the pressure chamber. 8 The recesses in the fixed machine plates 1, 2 in the horizontal and vertical die casting machine 1, 1, 2, 2 guarantee the use of the previous pressure chamber dimensions. The variable executable in the spatial dimensions steel case 18,36 the pressure - bzw.Saugleitung 16.28 is hereby all dimensional requirements of the casting machines - meet sizes and their different pressure chamber positions. Furthermore, by changing the furnace lid with the appropriate pressure or suction line, the casting furnace 55 can be used on any cold chamber die casting machine.

Im einzelnen ist in einem Beispiel nach Fig.3 die Druck - bzw. Saugleitung 16, das Stahlgehäuse 17, die Betätigungseinrichtung 45, der Druckkammerflansch 9, der Begasungskolben 11 und die Führungsbuchse 12 im Detail für eine waagerechte Kaltkammer Druckgießmaschine 1,1a dargestellt. Dabei wird die Druck - bzw Saugleitung 16 über ein Ofensteigrohr 59 und einer beweglichen Verbindungsleitung 46 ausgebildet. Die Zentrierung und Führung der beweglichen Verbindungsleitung 46 erfolgt hierbei durch den Innenmantel des Ofensteigrohres 59'. Über das Stahlgehäuse 17 sowie der Betätigungseinrichtung 45 wird die Druck - bzw. Saugleitung 16 arretiert und positioniert. Das senkrecht auf dem Ofendeckel 56 befestigte Stahlgehäuse 17 wird durch ein Distanzgehäuse 18, einer Kupplung 19, einer Hülse 22, einem Lagerring 23 sowie einer Lagerschale 24 ausgebildet. Durch einen zentrischen Bund 18a an der Bodenfläche des Distanzgehäuses 18 und einer Aussparung 56a auf dem Ofendeckel 56 wird das Stahlgehäuse 17 in seiner Lage arretiert und fixiert Die in den Hohlraum 18' des Distanzgehäuses 18 eingesetzte Hülse 22 wird durch einen Absatz 22a mit der Ofendeckelöffnung 56' positioniert. Durch einen Absatz 20b in der Bodenfläche des Kupplungsgehäuses 20 sowie dem Deckplattenabsatz 21a ist die Kupplung 19 zum Distanzgehäuse 18 zentriert und verschraubt. Ein in den Hohlraum 20' des Kupplungsgehäuses 20 ragender Bund 20a positioniert den in den Kupplungshohlraum 20' eingesetzten Lagerring 23 durch einen Absatz 23a. Das Ofensteigrohr 59 wird hierbei über die Öffnungen der Ofendeckelauskleidung 57', der Hülse 22' sowie dem Lagerring 23' fixiert. Der Absatz 23b in der oberen Deckelfläche des Lagerrings 23 nimmt den Ofensteigrohrbund 59a auf. Über die Bodendeckfläche der Lagerschale 24 sowie dem auf den Bund 24a der Lagerschale 24 durch die Kupplungsdeckplatte 21 einwirkenden Druck, wird das Ofensteigrohr 59, die Lagerschale 24 sowie der Lagerring 23 arretiert. Die Lagerschale 24 weist von der oberen Stirnfläche eine durchgehende Öffnung 24' auf, die ab dem Bund 24a abgesetzt in eine kleinere Öffnung 24" übergeht. Dabei nimmt die große Lagerschalenöffnung 24' den Isolationsmantel 47 der Verbindungsleitung 46 auf und ermöglicht durch den verbleibenden Freiraum die Bewegung der Verbindungsleitung 46, ohne deren durchgehende Wärmeisolation zu unterbrechen. Die zeitlich steuerbare Betätigungseinrichtung 45 der Verbindungsleitung 46 ist mit der Deckplattenoberfläche 21b der Kupplung 19 verbunden und zentriert. Durch eine Klaue 49 ist die Verbindungsleitung 46 mit der Betätigunseinrichtung 45 verbunden. Die Hülse 22, der Lagerring 23, die Lagerschale 24 als auch die Ummantelung 47 der Verbindungsleitung 46 bestehen aus keramischen oder faserkeramischen Materialien. Somit sind die wärmeführenden Teile optimal gegen Wärmeverluste geschützt. Der in die Druckkammer 8 über einen Absatz 8a eingesetzte Druckkammerflansch 9 bildet mit der Mündungsfläche 46a der Verbindungsleitung 46 unter Zwischenlage einer Dichtung 48 eine schräge, hermetische und intermittierende Verbindung aus. Zur Vermeiduung von chemischen Reaktionen sowie einer Gasaufnahme bei der Schmelzeabsenkung der in der Druckkammer 8", dem Druckkammerflansch 9', der Dichtung 48', der Verbindungsleitung 46' als auch dem Distanzrohr 37', dem Stecklager 29' siehe Fig.4, und der im Ofensteigrohr 59' stehenden Schmelze, ist zwischen dem Druckkolben 10 sowie dessen Antriebsgestänge 13 ein Begasungskolben 11 mit einer Führungsbuchse 12 angeordnet. Dabei bildet der mit dem Druckkolben 10 verbundene Begasungskolben 11 mit der Führungsbuchse 12 durch einem Absatz 11a am Begasungskolben 11 einen hermetischen Begasungsringkanal 11' aus. Dabei ist die Führungsbuchse 12 zentrisch an der Stirnfläche 8b mit der Druckkammer 8 verbunden. Über die Kanäle 11" und 13' ist der Begasungsringkanal 11'mit einer inerten Gasquelle durch das Antriebsgestänge 13 verbunden.In detail, in an example according to FIG. 3, the pressure or suction line 16, the steel housing 17, the actuating device 45, the pressure chamber flange 9, the gassing piston 11 and the guide bush 12 are shown in detail for a horizontal cold chamber die casting machine 1, 1 a . The pressure or suction line 16 is formed via a furnace riser 59 and a movable connecting line 46 . The centering and guiding of the movable connecting line 46 takes place here through the inner jacket of the furnace riser 59 '. The pressure or suction line 16 is locked and positioned via the steel housing 17 and the actuating device 45 . The steel housing 17 fastened vertically on the furnace cover 56 is formed by a spacer housing 18, a coupling 19, a sleeve 22, a bearing ring 23 and a bearing shell 24 . The position of the steel housing 17 is locked and fixed in place by a central collar 18a on the bottom surface of the spacer housing 18 and a recess 56a on the furnace cover 56. The sleeve 22 inserted into the cavity 18 ' of the spacer housing 18 is connected to the furnace cover opening 56 by a shoulder 22a ' positioned. Coupling 19 is centered and screwed to spacer housing 18 by a shoulder 20b in the bottom surface of clutch housing 20 and cover plate shoulder 21a . Into the cavity 20 'of the clutch housing 20 projecting collar 20a positioned in the coupling cavity 20' bearing ring 23 used by a shoulder 23a. The furnace riser pipe 59 is fixed here via the openings in the furnace cover lining 57 ', the sleeve 22' and the bearing ring 23 ' . The shoulder 23b in the upper cover surface of the bearing ring 23 receives the furnace riser collar 59a . The furnace riser 59, the bearing shell 24 and the bearing ring 23 are locked via the bottom cover surface of the bearing shell 24 and the pressure acting on the collar 24a of the bearing shell 24 through the clutch cover plate 21 . The bearing shell 24 has on the upper end face a through opening 24 ', the offset from the collar 24a merging into a smaller aperture 24 ". In this case takes the large bearing shell opening 24' to the insulation jacket 47 of the connecting pipe 46 and, through the remaining free space the Movement of the connecting line 46 without interrupting its continuous heat insulation The time-controllable actuating device 45 of the connecting line 46 is connected and centered with the cover plate surface 21b of the coupling 19. The connecting line 46 is connected to the actuating device 45 by means of a claw 49. The sleeve 22 , the bearing ring 23, the bearing shell 24 and the shell 47 of the connection pipe 46 made of ceramic or fiber-ceramic materials. Thus, the heat-conducting parts are optimally protected against heat loss. the pressure chamber flange 9 inserted in the pressure chamber 8 via a shoulder 8a forms with de r mouth surface 46a of the connecting line 46 with the interposition of a seal 48 from an oblique, hermetic and intermittent connection. To avoid chemical reactions and gas absorption during the lowering of the melt in the pressure chamber 8 ", the pressure chamber flange 9 ' , the seal 48', the connecting line 46 ' and the spacer tube 37', the plug-in bearing 29 ' see FIG. 4, and 'standing in the kiln riser pipe 59 the melt is between the pressure piston 10 and its drive rod 13, a gas injection piston 11 is arranged with a guide sleeve 12 in this case, the connected to the pressure piston 10 gas injection piston 11 forms with the guide bush 12 by a shoulder 11a at the gas injection piston 11 has a hermetic Begasungsringkanal. 11 'in. in this case, the guide bush 12 is centrally connected to the end face 8b with the pressure chamber 8. via the channels 11' and 13 'is the Begasungsringkanal 11' connected to an inert gas source through the drive linkage 13.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig.4 im Detail. Hierbei ist die Druck - bzw. Saugleitung 28 bedingt durch die senkrechte Druckkammer 8 sowie der erforderlichen Metallabsenkung schräg zur Druckkammer 8 ausgeführt. Die Druck - bzw. Saugleitung 28 wird durch ein Ofensteigrohr 59, einem Stecklager 29, einem Distanzrohr 37 sowie einer beweglichen Verbindungsleitung 46 ausgebildet. Dabei wird die Druck - bzw. Saugleitung 28 durch eine auf dem Ofendeckel 60 befestigte und zentrierte Kupplung 30, einer am Stahlgehäuse 36 positionierten Kupplung 39, der auf der Kupplungsdeckplatte 41 befestigen Betätigungseinrichtung 45 sowie dem auf dem Ofendeckel 60 verschraubten Stahlgehäuse 36 in seiner Lage arretiert und fixiert. Die Kupplung 30 wird durch ein Gehäuse 31, einer Deckplatte 32, einer Scheibe 33, einem Lagerring 34 sowie einer Lagerhülse 35 ausgebildet. Über einen Absatz 60a und dem Bund 31a ist das Kupplungsgehäuse 31 mit dem Ofendeckel 60 verschraubt und zentriert. Die Ofendeckelöffnung 60' sowie die Gehäuseöffnung 31' nehmen die Scheibe 33 auf. Den Hohlraum des Kupplungsgehäuses 31 bildet der Lagerring 34 als auch die Lagerhülse 35 aus. Dabei nimmt den Ofensteigrohrbund 59a der Lagerring 34 und den Stecklagerbund 29a die Lagerhülse 35 auf. Die über einen Absatz 32a mit dem Kupplungsgehäuse 31 zentrierte und verbundene Deckplatte 32 arretiert durch einen Absatz 35a die Lagerhülse 35, den Lagerring 34, das Stecklager 29 und das Ofensteigrohr 59. Durch die Öffnungen 57',33',34' und 35', werden die Öffnungen 59' und 29' zueinander zentriert. Aus keramischen oder faserkeramischen Materialien bestehen die Scheibe 33, der Lagerring 34 sowie die Lagerhülse 35. Die in der Schräglage des Distanzrohres 37 ausgeführte, abgesetzte Öffnung 29" im Stecklager 29 nimmt das entsprechend abgesetzte Distanzrohr 37 auf. Durch die am Stecklager - und Distanzrohrabsatz zwischengelegte flexible Dichtung 38 werden die thermischen Längenänderungen des Distanzrohres 37 ausgeglichen. Die stirnseitig in der Schräglage des Distanzrohres 37 am Stahlgehäuse 36 befestigte Kupplung 39 wird durch ein Gehäuse 40, einerDeckplatte 41, einem Lagerring 23 sowie einer Lagerschale 24 ausgebildet. Das Gehäuse 40 bildet hierbei einen im Stahlgehäuse 36 nach innen ragenden Bund 40a sowie einen an der Stirnseite des Stahlgehäuses 36 nach außen ragenden Bund 40b aus. Über einen Absatz 41a ist die Deckplatte 41 und das Gehäuse 40 über die Öffnung 36a mit dem Stahlgehäuse 36 verschraubt und zentriert. Das auf dem Ofendeckel 60 befestigte und fixierte Stahlgehäuse 36 schützt und isoliert das Stecklager 29 als auch das Distanzrohr 37 vor Beschädigungen sowie größeren Wärmeverlusten. Dabei wird der Hohlraum des Stahlgehäuses 36 durch die Kupplung 30, dem Stecklager 29, dem Distanzrohr 37 und der in den Gehäusehohlraum ragenden Kupplung 39 ausgebildet Mit keramischen oder faserkeramischen Materialien 42 ist der verbleibende Hohlraum des Stahlgehäuses 36 ausgekleidet oder ausgefüllt. Bis auf die Führung und Zentrierung der beweglichen Verbindungsleitung 46 über die Öffnungsfläche des Distanzrohres 37', ist die weitere Ausführung der Druck - bzw. Saugleitung 28 als auch der Begasungskolben 11 sowie der Führungsbuchse 12 mit dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig.3 identisch.4 shows a further exemplary embodiment in detail. Here, the pressure or suction line 28 is designed obliquely to the pressure chamber 8 due to the vertical pressure chamber 8 and the required metal lowering. The pressure or suction line 28 is formed by an oven riser pipe 59 , a plug-in bearing 29 , a spacer pipe 37 and a movable connecting line 46 . The pressure or suction line 28 is locked in its position by a coupling 30 fastened and centered on the furnace cover 60 , a coupling 39 positioned on the steel housing 36 , the actuating device 45 fastened on the coupling cover plate 41 and the steel housing 36 screwed onto the furnace cover 60 and fixed. The clutch 30 is formed by a housing 31, a cover plate 32, a disk 33, a bearing ring 34 and a bearing sleeve 35 . The coupling housing 31 is screwed and centered with the furnace cover 60 via a shoulder 60a and the collar 31a . The furnace cover opening 60 ' and the housing opening 31' receive the disk 33 . The cavity of the clutch housing 31 is formed by the bearing ring 34 and the bearing sleeve 35 . In this case, the furnace riser collar 59a receives the bearing ring 34 and the plug-in bearing collar 29a the bearing sleeve 35 . The cover plate 32, which is centered and connected to the coupling housing 31 via a shoulder 32a, locks the bearing sleeve 35, the bearing ring 34, the plug-in bearing 29 and the furnace riser pipe 59 through a shoulder 35a . Through the openings 57 ', 33', 34 ' and 35', the openings 59 ' and 29' are centered with respect to one another. The disc 33, the bearing ring 34 and the bearing sleeve 35 are made of ceramic or fiber-ceramic materials . The recessed opening 29 " in the plug-in bearing 29 , which is made in the inclined position of the spacer tube 37 , receives the correspondingly spaced-apart spacer tube 37 flexible seal 38 compensates for the thermal changes in length of the spacer tube 37. The coupling 39 fastened on the end face to the steel housing 36 in the inclined position of the spacer tube 37 is formed by a housing 40, a cover plate 41, a bearing ring 23 and a bearing shell 24. The housing 40 here forms one in the steel housing 36 inwardly projecting collar 40a and a collar 40b projecting outwardly on the end face of the steel housing 36. Cover plate 41 and housing 40 are screwed and centered to steel housing 36 via opening 36a via a shoulder 41a Oven cover 60 fastened and fixed e steel housing 36 protects and insulates the plug-in bearing 29 and the spacer tube 37 from damage and greater heat losses. The cavity of the steel housing 36 is formed by the coupling 30, the plug-in bearing 29, the spacer tube 37 and the coupling 39 projecting into the housing cavity. The remaining cavity of the steel housing 36 is lined or filled with ceramic or fiber-ceramic materials 42 . Except for the guidance and centering of the movable connecting line 46 via the opening area of the spacer tube 37 ', the further design of the pressure or suction line 28 as well as the gassing piston 11 and the guide bushing 12 are identical to the first exemplary embodiment according to FIG.

Der nach Fig.5 aufgezeigte Transportbehälter 65 weist eine freischwimmende in die Schmelzeoberfläche eintauchende Platte 66 auf deren Eintauchtiefe in die Schmelze 62 über den Schmelzeauftrieb sowie dem Plattengewicht bestimmt wird. Die aus metallischen Werkstoffen bestehende Platte 66 ist mit einer keramischen oder faserkeramischen Ummantelung 66a ausgeführt. Die strichpunktierte Darstellung zeigt die nicht vergießbare Restschmelze 62a mit der in die Schmelze eintauchenden Platte 66. Darauf hingewiesen werden soll noch, daß konstruktive Details durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.The transport container 65 shown in FIG. 5 has a free-floating plate 66 immersed in the melt surface, the depth of immersion in the melt 62 being determined via the melt buoyancy and the plate weight. The plate 66 consisting of metallic materials is designed with a ceramic or fiber-ceramic sheath 66a . The dash-dotted representation shows the non-castable residual melt 62a with the plate 66 immersed in the melt. It should also be pointed out that structural details can be designed quite differently from the exemplary embodiment shown, without leaving the content of the claims.

Die Einrichtung zur Metallbeschickung waage - und senkrechter Kaltkammer - Druckgießmaschinen arbeitet folgendermaßen:The device for metal loading of horizontal and vertical cold chamber die casting machines works as follows:

Vor der Gußstückfertigung 5,6 durch eine waage - oder senkrechte Kaltkammer - Druckgießmaschine 1,1a,2,2a wird die Verbindungsleitung 46 mittels einer Betätigungseinrichtung 45, unter einem kontinuierlichen Druck, mit der Mündungsfläche 46a an die Metallübertrittsfläche des Druckkammerflansches 9 hermetisch angedrückt Über die Steuerung der Druckgießmaschine erfolgt die Metallbeschickung der Druckkammer 8' durch inerten Gasdruckaufbau über der Schmelzeoberfläche 61 im Druckbehälter 58 oder durch Erzeugung eines Vakuums 7 über die Gießform 3,4. Dabei wird das Flüssigmetall 62 bei der waagerechten Druckgießmaschine 1,1a über die Öffnungen 59',46',48',9',8" in den Druckraum 8' der Druckkammer 8 gefördert. Bei der senkrechten Druckgießmaschine 2,2a erfolgt die Förderung des Gießmaterials über die Öffnungen 59',29',37', 46',48',9',8" in den Druckraum 8' der Druckkammer 8. Nach der Druckkammerfüllung preßt der in die Druckkammer 8' einfahrende Druckkolben 10 das Flüssigmetall in die Gießform 3,4. Dabei wird bei der Gießmetallförderung durch Gasdruck, dieser über der Schmelzeoberfläche 61 im Druckbehälter 58, bei Verschluß der Druckkammer - Metallübertrittsöffnung 8" durch den Druckkolben 10, abgebaut. Über den mit dem einfahrenden Druckkolben 10 verbundenen Begasungskolben 11 wird der Begasungsringkanal 11' zur Metallübertrittsöffnung 8" der Druckkammer 8 geöffnet und die an der Druckkolbenmantelfläche 10a anstehende Schmelze 62 durch Ansaugen von inertem Gas in den Druckbehälter 58 abgesenkt. Die Gaszuführung erfolgt hierbei über die Begasungskanäle 11',11",13' sowie einer mit dem Antriebsgestänge 13 verbundenen Gasquelle, wobei der Begasungsringkanal 11' bis zur Druckkolben - Einpreßendstellung zur Metallübertrittsöffnung 8" geöffnet bleibt und somit der hermetische Verschluß des Begasungskolben 11 zu der Metallübertrittsöffnung 8" der Druckkammer 8 gewährleistet ist. Nach Gießformöffnung und der Gußstückentnahme fährt der Druckkolben 10 von der Gießmetalleinpreßendstellung in die Druckkammer - Füllposition zurück. Die dabei in die Druckkammer 8' angesaugte Luft, wird durch das in den Metall - Beschickungshohlräumen 59',46' bzw. 59',29',37',46' befindlichen inertem Gas, bei der mittels Gasdruck erfolgenden Metallbeschickung der Druckkammer 8', aus dieser sowie der Gießform 3,4 verdrängt. Nach Umbau des Transportbehälters 65 in einen Gießofen 55 erfolgt eine manuelle inerte Begasung der Metallbeschickungsöffnungen 59',46' bzw. 59',29',37', sowie 46'. Somit ist es möglich, daß der gesamte Gießprozeß unter Luftausschluß stattfindet.Before the casting production 5.6 by a horizontal or vertical cold chamber die casting machine 1.1a, 2.2a, the connecting line 46 is hermetically pressed with the opening surface 46a by means of an actuating device 45, under a continuous pressure, to the metal transition surface of the pressure chamber flange 9 Control of the die casting machine is done by feeding the pressure into the pressure chamber 8 ' by building up an inert gas pressure over the melt surface 61 in the pressure vessel 58 or by creating a vacuum 7 via the casting mold 3, 4. Here, the liquid metal is' 46 ',' 9 ', supported 62 at the horizontal die casting machine 1,1a via the openings 59 48 8 "in the pressure chamber 8' of the pressure chamber. 8 In the vertical die casting machine 2,2a support is provided of Pouring material through the openings 59 ', 29', 37 ', 46', 48 ', 9', 8 " into the pressure chamber 8 'of the pressure chamber 8. After the pressure chamber is filled, the pressure piston 10 entering the pressure chamber 8' presses the liquid metal into the Mold 3.4. About "reduced metal transfer opening 8 by the plunger 10, the connected to the retracting plunger 10 gas injection piston 11, the Begasungsringkanal 11 'to the metal transfer opening 8 - In this case, in the Gießmetallförderung by gas pressure, this above the melt surface 61 in the pressure vessel 58, wherein closure of the pressure chamber. "of the pressure chamber 8 is opened and the melt 62 present on the pressure piston jacket surface 10a is lowered into the pressure container 58 by sucking in inert gas. The gas supply takes place via the gassing ducts 11 ', 11 ", 13' and a gas source connected to the drive linkage 13 , the gassing ring duct 11 ' remaining open until the pressure piston - final press-in position to the metal transfer opening 8" and thus the hermetic closure of the gassing piston 11 to the Metal transfer opening 8 "of the pressure chamber 8 is ensured. After the casting mold has been opened and the casting has been removed, the pressure piston 10 moves back from the end in which the casting metal is pressed into the pressure chamber filling position. The air sucked into the pressure chamber 8 ' in this process is replaced by the air in the metal loading cavities 59', 46 ' or 59', 29 ', 37', 46 'of the inert gas, in the case of the metal charging of the pressure chamber 8' by means of gas pressure, is displaced from the latter and from the casting mold 3 , 4. After the transport container 65 has been converted into a casting furnace 55 , a manual inert gassing of the metal loading openings 59 ', 46' or 59 ', 29', 37 ', and 4 6 '. It is thus possible for the entire casting process to take place in the absence of air.

Die thermische Längenänderung der Druckkammer 8 bei Gießprozeßbeginn wird durch die schräge Trennfläche der Verbindungsleitung 46 und dem Druckkammerflansch 9 unter Zwischenlage einer Dichtung 48 sowie dem kontinuierlich, über die Betätigungseinrichtung 45 auf die Verbindungsleitung 46 einwirkenden Druck, hermetisch kompensiert. Bei Gießprozeß - Unterbrechung - oder Beendigung, erfolgt zur Vermeidung von thermischen Schrumpfkräften der Druckkammer 8 auf die Verbindungsleitung 46, durch einen einstellbaren, zeitgesteuerten Impuls von der Druckgießmaschine 1,1a,2,2a auf die Betätigungseinrichtung 45 die Rückstellung der Verbindungsleitung 46 von der Druckkammerflanschübertrittsfläche. The thermal change in length of the pressure chamber 8 at the start of the casting process is hermetically compensated for by the inclined separating surface of the connecting line 46 and the pressure chamber flange 9 with the interposition of a seal 48 and the pressure continuously acting on the connecting line 46 via the actuating device 45 . When casting process is interrupted or terminated, to prevent thermal shrinkage of the pressure chamber 8 on the connecting line 46, the connecting line 46 is reset from the pressure chamber flange transition surface by an adjustable, time-controlled pulse from the die casting machine 1, 1, 2, 2 a to the actuating device 45 ,

Die Gießmetallbereitstellung sowie deren Pufferung erfolgt über beheizbare vom Schmelzwerk angelieferte Transportbehälter 65, die über Ofendeckelwechsel direkt in die Metallbeschickungsposition der waage - und senkrechten Kaltkammer - Druckgießmaschinen 1,1a,2,2a eingesetzt werden können. Die nicht vergießbare Restschmelze 62a im Gießofen 55 geht durch Ofendeckelwechsel als Transportbehälter 65 an das Schmelzwerk zurück. Zur Anlieferung des Flüssigmetalls sowie der Restmengenrücklieferung von und zum Schmelzwerk, ist zur Minimierung der Schmelzebadbewegung während des Transportes, eine in die Schmelzeoberfläche eintauchende, freischwimmende Platte 66 vorgesehen.The casting metal is provided and buffered via heatable transport containers 65 supplied by the smelter , which can be inserted directly into the metal loading position of the horizontal and vertical cold chamber die casting machines 1.1a, 2.2a by changing the furnace lid . The non-pourable residual melt 62a in the casting furnace 55 is returned to the melting plant as a transport container 65 by changing the furnace lid. A free-floating plate 66 , which is immersed in the melt surface, is provided for the delivery of the liquid metal and the return of the remaining quantities to and from the smelter, in order to minimize the movement of the melt bath during transport.

Claims (13)

  1. Apparatus for loading metal into horizontal and vertical cold chamber die-casting machines (1, 1a, 2, 2a), consisting of:
    a) pressure chamber (8) having a ram (10) and a metal transit opening (8"), a replaceable casting furnace (55) with a pressure container (58), disposed below or to the side of the pressure chamber (8),
    b) a furnace lid (56, 60) with a pressure or suction line (16, 28) attached thereto which forms a connection with the furnace riser pipe (59) immersed in the melt (62) in the casting furnace (55) and with the pressure chamber flange (9),
    c) the pressure or suction line (16, 28) extending vertically or diagonally to the pressure chamber flange (9) within a steel housing (17, 36) and forming a hermetically sealed and movable connection therewith,
    characterised in that
    d) the metal transit opening (8") is sealed off by the incoming ram (10),
    e) a gassing piston (11) supplied with inert gas is disposed within the guide bushing (12) of the ram (10), between the ram (10) and the operating linkage (13) thereof, in such a way that as the metal transit opening (8") is closed during the charging with metal under gas pressure the gas pressure is broken down over the surface of the melt (61).
  2. Apparatus according to claim 1, characterised in that the vertical pressure or suction line (16) is formed through a steel housing (17), a furnace riser pipe (59) and a movable connecting line (46).
  3. Apparatus according to claim 2, characterised in that the vertical pressure or suction line (16) is secured and positioned by means of a spacer housing (18), a coupling (19), a sleeve (22), a ring bearing (23), a bearing box (24) and an actuating device (45).
  4. Apparatus according to claim 1, characterised in that the inclined pressure or suction line (28) is formed through a steel housing (36), a furnace riser pipe (59), a closed bearing (29), a seal (38), a spacer tube (37) and a movable connecting line (46).
  5. Apparatus according to claim 4, characterised in that the inclined pressure or suction line (28) is secured and positioned by means of a steel housing (36), a coupling (30, 39), a disc (33), a ring bearing (34, 23), a bearing sleeve (35), a bearing box (24) and an actuating device (45).
  6. Apparatus according to claim 4, characterised in that the thermal changes in the length of the spacer tube (37) are compensated by a flexible seal (38) in the closed bearing (29").
  7. Apparatus according to claim 1, characterised in that the pressure chamber flange (9) forms a diagonal with the opening surface (46a) of the movable connecting line (46).
  8. Apparatus according to claim 7, characterised in that the pressure chamber flange (9) consists of ceramic materials.
  9. Apparatus according to claim 3, characterised in that, on thermal longitudinal expansion of the pressure chamber (8), the hermetic closure of the connecting line (46) to the pressure chamber flange (9) is ensured by a flexible seal (48) and the constant contact pressure exerted by the actuating device (45) on the connecting line (46).
  10. Apparatus according to one of claims 7 to 9, characterised in that an adjustable, time-controlled resetting impulse from the die-casting machine (1, 1a, 2, 2a) to the actuating device (45) of the movable connecting line (46) is associated with the pressure chamber flange (9) during the build-up of longitudinal shrinkage forces in the pressure chamber (8) as the casting process comes to an end or when it is interrupted.
  11. Apparatus according to one of claims 2 to 5, characterised in that the lining (42) of the steel housing, the sleeve (22), the ring bearing (23, 34), the bearing box (24), the disc (33), the bearing sleeve (35) and the lining (47) of the movable connecting line (46) consist of ceramic or fibre-ceramic materials.
  12. Apparatus according to claim 1, characterised in that the gassing piston (11) in conjunction with the ram (10) and a guide bushing (12) connected to the pressure chamber (8) forms a hermetic annular gassing channel (11').
  13. Method of operating an apparatus according to one or more of claims 1 to 12, wherein after the opening surface (46a) of the movable connecting line (46) has been pressed against the transition surface (48') of the pressure chamber flange, the casting material (62) is conveyed by the build-up of a gas pressure over the surface (61)of the melt in the casting furnace (55) or by the formation of a vacuum (7) over the casting mould (5, 6) in the pressure chamber (8'),
    the casting mould is filled by the ram (10) entering the pressure chamber (8'), while as the metal transit opening (8") closes - when charging with metal under gas pressure - the gas pressure above the surface (61) of the melt is broken down, and the residual melt is lowered into the casting furnace (55),
    while gassing with an inert gas under atmospheric pressure or elevated pressure lowers the melt standing against the outer surface (10a) of the ram in the centre of the casting furnace (55),
    and after the pressure chamber (8') has been refilled by means of gas pressure the air contained in the pressure chamber (8') and casting mould (5, 6) is displaced by the inert gas contained in the pressure or suction line (16, 28) and the riser pipe (59).
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