EP1177058B1 - Sealing of suction casing on the piston side during a vacuum die-casting method - Google Patents
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Classifications
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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
- B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
Definitions
- the invention relates to a piston-side seal in die-casting machines which are subjected to a vacuum process, especially after the Vacural process, work and with an extraction gap or suction box are equipped.
- the dosage of the melt takes place in the filling chamber via a in the molten bath befindliches Intake manifold.
- This melt dosage is caused by the Applying a vacuum, which after closing the mold is opened by opening a vacuum valve.
- this mold vacuum is also for the better and regulated vacuum effect an additional casting chamber vacuum possible, as described by the applicant in DE 30 41 340 C 2 as Vacural Die Casting described.
- a sealed area is the rear side the piston or the piston rod with the casting unit is coupled.
- a seal on a casting piston is in the US PS 3,009,218 discloses, proposed is a casting piston with a constant piston diameter over its entire Length. Due to the casting process occur in the casting chamber Damage like flushing or scoring on, this Mechanical damage also leads to damage of the casting piston. In the proposed embodiment, the Piston seal then also come to harm and the Sealing effect is not guaranteed in continuous operation.
- the invention is based on the object when using the Vacuum die casting a sealing system for a To propose casting piston, which has a long service life guaranteed and significantly reduces the risk of accidents.
- the object is achieved in that a extended casting piston via at least one paragraph, i. smaller diameter, has at its rear end and attached in the suction box seal retracted piston is in sealing connection with this.
- the seal installation is intended to be a force or positive connection made and the sealing ring can via a separation point which have its installation or Replacement without major installation measures possible.
- the selected casting piston design ensures on the one hand that mechanical piston damage not at the smaller one Seal diameter occur because this diameter no Contact with the bore of the casting chamber and is to the other by the simple manufacturing process concentricity of the G mankolben preparer given. Furthermore, after a G mankolbenabriß, which is usually in the range of advanced casting position would take place, the cooling water exit through the now open to the rear annulus.
- FIG. 1 shows the injection system 1 of a Vacural die casting machine which via anchor 2 with the fixed Clamping plate 3 is connected. Between solid Clamping plate 3 and stator part 4 of the injection system 1 is arranged the holding furnace 5 for the liquid melt. The below the melt surface in the holding furnace. 5 submerged suction pipe is designated 6. The upper end of suction pipe 6 is connected to the casting chamber 7. In the Casting 7 is casting piston 8 with the Casting piston rod 9 is connected. Casting piston rod 9 is with the actual G cordaggragat 10 connected.
- FIG. 1 An enlarged view of the inventive concept is shown in FIG.
- Casting 8 of different diameter D1 and D2 features The smaller diameter D2 is through Seal 11 in shown retracted position sealed, with the retracted position the Operating state corresponds in which the melt on the Vacuum build-up is sucked through suction tube 6, while in the Forward movement of the casting piston 8 is no longer a seal is required. It may even occur in the situation which is a flow of air or targeted use a protective gas, the sinking of the residual melt and thus the prevent a "freezing" of the melt in the intake manifold required.
- Seal 11 is by means of a clamping ring 12 frictionally connected with suction box 13.
- a T-profile can also choose a positive connection become. Preference is given to a one-sided or two-sided split seal 11 used, causing an exchange of the Sealing ring only by removal of clamping or retaining ring 12th allows.
- the part of the sealing ring can e.g. in shape an oblique stroke, whereby an optimal Sealing effect is achieved.
- the invention is not limited to that described and illustrated Embodiment limited. It also includes all professional designs within the framework of the applicable Claim 1.
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine kolbenseitige Abdichtung bei Druckgußmaschinen die nach einem Vakuum-Verfahren, insbesondere nach dem Vacural-Verfahren, arbeiten und mit einem Absaugspalt oder Absaugkasten ausgerüstet sind.The invention relates to a piston-side seal in die-casting machines which are subjected to a vacuum process, especially after the Vacural process, work and with an extraction gap or suction box are equipped.
Zur Erhöhung der Funktionssicherheit und der Dichtungsstandzeit wird eine Abdichtung auf einem im Durchmesser abgesetzten Gießkolben vorgeschlagen.To increase the reliability and the Seal life becomes a seal on an im Diameter stepped casting piston proposed.
Die Produktion von Leichtmetallteilen erfolgt in erheblichen Mengen im Druckgießverfahren. Eine dominierende Stellung nehmen dabei Bauteile aus Aluminium und seiner Legierungen ein, jedoch wird auch Magnesium als Konstruktionswerkstoff immer attraktiver.The production of light metal parts takes place in considerable Quantities in die casting. A dominant position take components from aluminum and its alloys However, magnesium is also used as a construction material always attractive.
Traditionell finden die bekannten Druckgießverfahren nach dem Kaltkammer- oder, insbesondere für kleinere Bauteile, nach dem Warmkammerverfahren statt. Für eine Vielfalt von Teilen haben sich diese Verfahren bewährt. Sind jedoch hochwertige Bauteile mit minimalen Oxide- und Verunreinigungseinschlüssen gefordert die höhere dynamische Festigkeitswerte gewährleisten und/oder einer nachfolgenden Wärmebehandlung unterzogen werden, so findet bevorzugt ein Vakuumdruckgießverfahren Anwendung.Traditionally, the known die casting methods find after Cold chamber or, especially for smaller components, after the hot chamber method instead. For a variety of parts These methods have proven themselves. But are high quality Components with minimal oxide and contaminant inclusions demanded the higher dynamic strength values ensure and / or a subsequent heat treatment be subjected, so is preferred Vacuum die casting application.
Bei einem dieser Verfahren erfolgt die Dosierung der Schmelze in die Füllkammer über ein im Schmelzbad befindliches Saugrohr. Veranlaßt wird diese Schmelzdosierung durch das Anlegen eines Vakuums, welches nach dem Schließen der Form durch Öffnen eines Vakuumventils zugeschaltet wird. Zusätzlich zu diesem Formvakuum ist auch zur besseren und geregelteren Vakuumwirkung ein zusätzliches Gießkammervakuum möglich, wie vom Anmelder in der DE 30 41 340 C 2 als Vacural-Druckgießverfahren beschrieben.In one of these methods, the dosage of the melt takes place in the filling chamber via a in the molten bath befindliches Intake manifold. This melt dosage is caused by the Applying a vacuum, which after closing the mold is opened by opening a vacuum valve. In addition to this mold vacuum is also for the better and regulated vacuum effect an additional casting chamber vacuum possible, as described by the applicant in DE 30 41 340 C 2 as Vacural Die Casting described.
Zur Erzielung einer entsprechenden Prozeßsicherheit und um eine optimale Vakuumwirkung zu gewährleisten muß das gesamte Verfahren möglichst in einem geschlossenen Kreislauf ablaufen und somit nach außen entsprechend abgedichtet sein.To achieve appropriate process security and order to ensure an optimal vacuum effect must the entire If possible proceed in a closed cycle and thus be sealed according to the outside.
Ein abzudichtender Bereich ist dabei die rückwärtige Seite des Kolbens- bzw. der Kolbenstange die mit dem Gießaggregat gekuppelt ist. Als Dichtungsträger hat sich der Absaugkasten der zur Abführung der an der Gießkolbenrückseite austretenden dünnen Leichtmetallresten, dem sog. Flitter, bewährt.A sealed area is the rear side the piston or the piston rod with the casting unit is coupled. As a seal carrier, the suction box for discharging the exiting at the back of the casting piston thin light metal residues, the so-called tinsel, proven.
So ist z.B. in der EP 0 462 218 in einer am Ende des Absaugkasten befestigten Flanschbuchse eine Dichtung angebracht, die die Gießkolbenstange im Austrittsbereich aus dem Absaugkasten abdichtet. Ein wesentlicher Nachteil dieser Dichtungsanordnung ist, daß bei einem Abriß des Kolben am Verbindungsgewinde zwischen Kolben und Kolbenstange die Dichtwirkung an der Kolbenstange bestehen bleibt. Üblicherweise befinden sich die zur Kolbenkühlung erforderlichen Kühlwasserbohrungen in der Kolbenstange, so daß nach Kolbenabriß dann das Kühlwasser aus der Gießkolbenstange austritt. Durch die sich dann ergebende Situation kann das Kühlwasser im wesentlichen nur über das Ansaugrohr in das Schmelzebad des Warmhalteofen zurücklaufen. Neben der Störung des Gießprozeßes und der Beeinträchtigung der Schmelze besteht dann bei Vergießung von Magnesium oder Aluminium eine hohe Unfallgefahr. Möglichkeiten der Gefährdung entstehen durch eine explosionsartige Reaktion oder durch die erhebliche Volumenvergrößerung und damit Druckerhöhung des im Saugrohr mit der heißen Schmelze zusammentreffenden Kühlwassers in dem sich ergebenden abgeschlossenen Raum. Ein weiterer Nachteil dieser Dichtungsanordnung ist der erhöhte Dichtungsverschleiß, wenn Kolben und Kolbenstange nicht symmetrisch zueinander sind, d.h. einen Versatz aufweisen.For example, e.g. in EP 0 462 218 in one at the end of Suction box attached flange bushing a seal attached, the casting piston rod in the exit area seals the suction box. A major disadvantage of this Sealing arrangement is that at a demolition of the piston on Connecting thread between piston and piston rod the Sealing effect remains on the piston rod. Usually they are for the piston cooling required cooling water holes in the piston rod, so that after piston separation then the cooling water from the Casting piston rod emerges. By then resulting Situation, the cooling water substantially only over the Inlet pipe run back into the melt bath of the holding furnace. Besides the disturbance of the casting process and the impairment the melt then exists when casting magnesium or Aluminum a high risk of accidents. Possibilities of Danger due to an explosive reaction or by the considerable increase in volume and thus Pressure increase in the intake manifold with the hot melt coincident cooling water in the resulting enclosed space. Another disadvantage of this Seal arrangement is the increased seal wear when Piston and piston rod are not symmetrical to each other, i.e. have an offset.
Eine Abdichtung auf einem Gießkolben ist in der US PS 3,009,218 offenbart, vorgeschlagen wird ein Gießkolben mit einem gleichbleibenden Kolbendurchmesser über seine gesamte Länge. Bedingt durch den Gießprozeß treten in der Gießkammer Beschädigungen wie Ausschwemmungen oder Riefen auf, diese mechanischen Beeinträchtigungen führen auch zur Beschädigung des Gießkolben. Bei der vorgeschlagenen Ausführung kann die Kolbendichtung dann ebenfalls zu Schaden kommen und die Dichtwirkung ist im Dauerbetrieb nicht gewährleistet.A seal on a casting piston is in the US PS 3,009,218 discloses, proposed is a casting piston with a constant piston diameter over its entire Length. Due to the casting process occur in the casting chamber Damage like flushing or scoring on, this Mechanical damage also leads to damage of the casting piston. In the proposed embodiment, the Piston seal then also come to harm and the Sealing effect is not guaranteed in continuous operation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Anwendung des Vakuumdruckgießverfahren ein Dichtungssystem für einen Gießkolben vorzuschlagen, welches eine hohe Standzeit gewährleistet und eine Unfallgefahr wesentlich herabsetzt.The invention is based on the object when using the Vacuum die casting a sealing system for a To propose casting piston, which has a long service life guaranteed and significantly reduces the risk of accidents.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen werden vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Dichtungsystems vorgeschlagen.This task is based on a sealing system the preamble of claim 1, by the characterizing Characteristics of claim 1 solved. In the dependent claims are advantageous and expedient developments of Sealing system proposed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein verlängerter Gießkolben über mindestens einen Absatz, d.h. kleineren Durchmesser, an seinem rückwärtigen Ende verfügt und die im Absaugkasten angebaute Dichtung bei zurückgefahrenem Kolben mit diesem in Dichtverbindung steht. Der Dichtungseinbau soll dabei über eine kraft- oder formschlüssige Verbindung erfolgen und der Dichtring kann über eine Trennstelle verfügen die seinen Einbau oder Austausch ohne wesentliche Montagemaßnahmen ermöglicht. Die gewählte Gießkolbenausführung gewährleistet zum einen, daß mechanische Kolbenbeschädigung nicht am kleineren Dichtungsdurchmesser auftreten, da dieser Durchmesser keinen Kontakt zu der Bohrung der Gießkammer hat und zum anderen ist durch das einfache Herstellverfahren eine Konzentrizität der Gießkolbendurchmesser gegeben. Weiterhin könnte nach einem Gießkolbenabriß, der im Regelfall im Bereich einer vorgefahrenen Gießstellung erfolgen würde, das Kühlwasser durch den nun nach hinten offenen Ringraum austreten.According to the invention the object is achieved in that a extended casting piston via at least one paragraph, i. smaller diameter, has at its rear end and attached in the suction box seal retracted piston is in sealing connection with this. The seal installation is intended to be a force or positive connection made and the sealing ring can via a separation point which have its installation or Replacement without major installation measures possible. The selected casting piston design ensures on the one hand that mechanical piston damage not at the smaller one Seal diameter occur because this diameter no Contact with the bore of the casting chamber and is to the other by the simple manufacturing process concentricity of the Gießkolbendurchmesser given. Furthermore, after a Gießkolbenabriß, which is usually in the range of advanced casting position would take place, the cooling water exit through the now open to the rear annulus.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a Embodiment:
Die Figuren zeigen:
- Figur 1
- Einspritzsystem einer Vacural-Druckgießmaschine
- Figur 2
- Einzelheit des Gießkolben mit Absaugkasten und Abdichtung
- FIG. 1
- Injection system of a Vacural die casting machine
- FIG. 2
- Detail of the casting piston with suction box and seal
Figur 1 zeigt das Einspritzsystem 1 einer Vacural-Druckgießmaschine
welches über Anker 2 mit der festen
Aufspannplatte 3 verbunden ist. Zwischen fester
Aufspannplatte 3 und Ständerteil 4 des Einspritzsystem 1 ist
der Warmhalteofen 5 für die flüssige Schmelze angeordnet. Das
unterhalb der Schmelzbadoberfläche in den Warmhalteofen 5
eintauchende Saugrohr ist mit 6 bezeichnet. Das obere Ende
von Saugrohr 6 ist mit Gießkammer 7 verbunden. In der
Gießkammer 7 befindet sich Gießkolben 8 der mit
Gießkolbenstange 9 verbunden ist. Gießkolbenstange 9 ist mit
dem eigentlichen Gießaggragat 10 verbunden.FIG. 1 shows the injection system 1 of a Vacural die casting machine
which via anchor 2 with the fixed
Clamping plate 3 is connected. Between solid
Clamping plate 3 and
Eine vergrößerte Darstellung des erfindungsgemäßen Gedanken
ist in Figur 2 gezeigt. In Gießkammer 7 befindet sich
Gießkolben 8 der über unterschiedlich große Durchmesser D1
und D2 verfügt. Der kleinere Durchmesser D2 wird durch
Dichtung 11 in gezeigter zurückgefahrenen Stellung
abgedichtet, wobei die zurückgefahrene Stellung dem
Betriebszustand entspricht in dem die Schmelze über den
Vakuumaufbau durch Saugrohr 6 angesaugt wird, während in der
Vorwärtsbewegung des Gießkolben 8 eine Abdichtung nicht mehr
erforderlich ist. Es kann sogar die Situation eintreten in
dem ein nachfließen der Luft oder die gezielte Verwendung
eines Schutzgases das absinken der Restschmelze und damit das
verhindern eines "einfrieren" der Schmelze im Saugrohr
erforderlich macht. Dichtung 11 wird mittels eines Klemmring
12 mit Absaugkasten 13 reibschlüssig verbunden. Durch die
entsprechende Formgestaltung des Dichtringes 11 z.B. ein T-Profil
kann auch eine formschlüssige Verbindung gewählt
werden. Bevorzugt wird ein einseitig oder beidseitig
geteilter Dichtring 11 verwendet, was einen Austausch des
Dichtringes nur durch Entfernung von Klemm- oder Haltering 12
ermöglicht. Die Teilstelle des Dichtringes kann z.B. in Form
eines Schrägstoßes ausgeführt werden, wodurch eine optimale
Dichtwirkung erzielt wird. Der Gießkolben 8 ist bevorzugt so
ausgebildet, das der kleinere Durchmesser D2
(=Dichtdurchmesser) in seinem Endbereich sich kegelig
verjüngent ausgebildet ist und die Übergänge mit entsprechend
großzügigen Radien gestaltet werden. Durch diese Form ist ein
funktionssicheres Ein- und Ausfahren aus der Dichtung 11
gewährleistet, was wiederum zur Schonung der Dichtung
beiträgt.An enlarged view of the inventive concept
is shown in FIG. In
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Ausgestaltungen im Rahmen des geltenden Anspruches 1. The invention is not limited to that described and illustrated Embodiment limited. It also includes all professional designs within the framework of the applicable Claim 1.
- 11
- Einspritzsysteminjection
- 22
- Ankeranchor
- 33
- Feste AufspannplatteFixed platen
- 44
- Ständerteilstand Body
- 55
- WarmhalteofenHolding furnace
- 66
- Saugrohrsuction tube
- 77
- Gießkammercasting chamber
- 88th
- Gießkolbencasting plunger
- 99
- GießkolbenstangeGießkolbenstange
- 1010
- Gießaggregatcasting unit
- 1111
- Dichtungpoetry
- 1212
- Klemmring, HalteringClamping ring, retaining ring
- 1313
- Absaugkastensuction
Claims (4)
- Seal for the plunger (8) of a die casting machine with attached suction box (13), the metal being conveyed from a melting or holding furnace (5) into the casting chamber (7) by means of evacuation via a suction pipe (6), the diameter of the plunger (8) being greater than the diameter of the plunger rod (9), characterised in that the plunger (8) has at least two different diameters D1 and D2, the smaller diameter D2 being arranged on the trailing end of the plunger (8) in the direction of the plunger rod (9), and a seal (11) corresponding to the diameter D2 being arranged in the suction box (13) provided in the direction of the casting unit (10) on the front end of the casting chamber (7).
- Seal according to claim 1, characterised in that the seal (11) is non-positively or positively connected to the suction box (13) by means of a clamping or holding ring (12).
- Seal according to claim 1 or 2, characterised in that the seal (11) has at least one divided point.
- Seal according to claim 1, characterised in that the plunger (8) is constructed to adjoin the plunger diameter D2 with a conical end and transition radii.
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