EP1825939A2 - Heatable dosage device for a warm chamber die casting machine - Google Patents
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- EP1825939A2 EP1825939A2 EP07002489A EP07002489A EP1825939A2 EP 1825939 A2 EP1825939 A2 EP 1825939A2 EP 07002489 A EP07002489 A EP 07002489A EP 07002489 A EP07002489 A EP 07002489A EP 1825939 A2 EP1825939 A2 EP 1825939A2
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- 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
- B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
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- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/02—Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
- B22D17/04—Plunger machines
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- 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
Definitions
- the invention relates to a metering device for a hot-chamber die casting machine, wherein the metering device can be coupled to a crucible of the hot-chamber die casting casting container having a riser channel in a riser channel and a casting piston unit for metered feeding of melt from the crucible via the riser channel, and a heater with a flameless heating unit for actively heating at least a portion of the riser passage area.
- the casting container and a casting piston of the casting piston unit are located in the liquid casting material which is melted in the melting pot by a corresponding melting furnace, whereby the economy is generally much higher than in the cold chamber casting process.
- It is e.g. used in zinc and magnesium die-casting, wherein magnesium as the casting material depending on the alloy has a processing temperature of typically between about 630 ° C and about 660 ° C.
- A1 disclosed hot chamber die casting machine is the metering device with casting container and nozzle completely outside of the crucible, in which a filling chamber is used, with which the metering device is connected via an associated connecting riser. Via a valve, the filling chamber opposite the crucible can be completed and by introducing a protective gas with overpressure melt is conveyed via the connecting riser into the casting.
- the casting container, the nozzle and the part of the connecting riser lying outside the crucible, and an overflow pipe leading back from the casting container into the crucible, can be heated by a sheathing electric induction heater.
- the inductive heating device optionally includes an additional ring inductor, which is wrapped around the casting container neck directly above the crucible cover.
- an air cooling system is used instead of a safety-critical water cooling, for example in magnesium die-casting.
- the inductors require appropriate space, which can not be arbitrarily reduced.
- Another problem of the inductive type heaters is the occurrence of stray fields which can lead to undesirable heating of other adjacent components, eg areas of the mold near the heated nozzle.
- the invention is based on the technical problem of providing a metering device of the type mentioned, with the above-mentioned difficulties of the prior art are reduced or eliminated and in particular a reliable and safe heating of the casting container in the riser channel outside the melt bath in the crucible with a heater allows, which can be built comparatively small.
- the heating device comprises a flameless heating unit, which is in a piston rod through hole through which a piston rod of the casting piston unit is performed, or electrically isolated from the riser in a riser containing riser channel hole or placed in a specially introduced into the casting container heating space.
- the term "bore" is in this case generally an opening any, not necessarily circular cross-section to understand.
- the use of a flameless heater avoids the difficulties of open flame heating types.
- the placement locations for the heating unit according to the invention enable an internal active heating of at least part of the riser channel region of the casting container which contains the riser channel. This allows an effective and uniform riser heating if required already from the height of the bath level, compared to an only outside heating. Level, the present in the melting pot melt bath or slightly above it.
- the piston rod feedthrough bore which is present anyway for carrying out the casting piston rod is used, which in this case receives the heating unit. Since the piston rod feedthrough bore extends through the casting container to below the level of the bath level, the heating unit can be arranged in any desired depth in the casting container. This may be in a system type in which the casting container is inserted from above into the crucible, so that a lower part is in the crucible and a head part with G manantrieb and nozzle extension is outside the crucible, preferably a depth to about to the crucible cover or to a normal or maximum bath level of the melt in the crucible.
- the heating unit is inserted into the riser channel forming the riser channel, wherein it is electrically insulated from the riser channel itself and thus against the conveyed in the riser, typically metallic melt.
- the heating unit can be positioned at any height relative to the bath level of the melt in the crucible.
- the heating unit is located in a heating receiving space additionally introduced into the casting container for this purpose.
- This can be selected in its depth and lateral position so that the heating unit used effectively and evenly heats the riser in the desired manner, in particular already from or just above the Schmelzebadspiegels.
- the heating receiving space may extend, for example, at a small distance from the riser channel and parallel or obliquely to it, to a desired depth, e.g. in the case of the casting container inserted from above into the crucible, up to the normal or maximum bath level of the melt in the crucible or to approximately the upper edge of the crucible or the height of a crucible cover.
- the heating unit according to claim 2 is an electrical resistance heating unit. If necessary, such an electrical resistance heating unit can be made relatively small, ie it requires relatively little installation space, which allows a particularly compact design of the metering device. The heating power of the electrical resistance heating unit can be controlled so targeted be avoided that overheating, without the need for cooling channels with significant space requirements are mandatory.
- the electrical resistance heating unit in a further embodiment, the electrical resistance heating unit according to claim 3 of a hollow cylindrical shape with a heating cylinder having an electrical heating conductor on its cylinder jacket and is coaxially inserted into the respective bore or the receiving space, which is designed in this as a heating bore.
- a resistance heating unit can be realized on the one hand with relatively little effort and on the other hand enables a desired, effective and uniform rising channel heating.
- the electrical heating conductor structure can be designed in a flexible manner suitable, e.g. to different heat outputs in different sections by appropriately different densely arranged heating conductors and / or by Schuleiterabête with different Schuleiterquerroughen.
- the heating conductor structure may include one or more separately controllable heating circuits. In operation, due to the generally occurring thermal expansion, the heating cylinder may tightly bear or press against the adjacent bore inner wall, which contributes to its secure positioning and ensures good heat transfer to the adjacent casting vessel area, particularly in cases of heat transfer radially outward.
- the cylinder jacket of the heating cylinder includes a heat-conducting carrier sleeve which carries the Schuleiter Quilt electrically isolated.
- the heat generated by the heat conductor structure is transferred in this way to the carrier sleeve and be distributed by this evenly distributed in the adjacent Gello matterser Scheme or riser channel area.
- the carrier sleeve according to claim 5 is provided on its inner or outer side with a heat insulation, which the heat input in the adjacent Gelloafter- or rising channel area on the other, facing away from the heat insulation sleeve side improved.
- undesirably high temperatures on the thermally insulated side can be reliably avoided.
- a development of the invention according to claim 7 relates to a type of system in which the casting container, when coupled to the crucible, has a crucible-side part inside the crucible and a head part outside thereof, e.g. by inserting or placing the metering device from above into or onto the crucible.
- the heating cylinder extends in this embodiment of the invention in the head part to the crucible-side part of the casting container or at least partially in the crucible side casting container part. Additionally or alternatively, the heating cylinder extends in the head part of the casting container on its side facing away from the pot at least up to the maximum distance height of the riser channel from the crucible-side part of the casting container, i.
- the riser channel in its crucible-remote section to the mouth in the coupled nozzle, the former allows a riser channel heating already from or just above the bath level of the melt in the crucible.
- the bore receiving the heating cylinder is of conical shape
- the heating cylinder is conical by means of an outside Adapter sleeve, on the inside of which it is arranged, inserted into the hole in question.
- the conical shape facilitates removal of the adapter sleeve with the heating cylinder from the bore for maintenance or replacement purposes.
- the conical bore is formed by an inner cone insert sleeve according to claim 9, which is externally of cylindrical shape and accurately inserted into a cylindrical receiving bore of the casting container. In this way, the casting container itself need not be made with a conical bore, it is sufficient manufacturing technology easier insertion of the cylindrical receiving bore.
- the heating device includes a plurality of flameless heating units, one of which is placed in the piston rod through bore and / or the riser channel bore and / or one or more, specifically introduced into the casting container heating receiving spaces.
- a plurality of heating units may also be placed in one of the bores or heating receiving chambers at various points along the riser channel region of the casting container to be heated. It is understood that some or all of these heating units are each from an electrical resistance heating unit, e.g. may be formed in the form of the mentioned heating cylinder.
- the heating device comprises a further flameless heating unit, with the addition of a nozzle attachment region of the casting container and / or a nozzle can be heated from the outside can be heated.
- a further flameless heating unit in the form of a act around the neck region and / or the nozzle heating cylinder act with electrical Schusch Modell. This favors a compact design of the approach area and the nozzle, since overheating can be avoided by suitable control of the electric heating power and thus voluminous cooling channels can be omitted.
- a part of a metering device of a hot-chamber die-casting machine of interest is illustrated, e.g. suitable for casting magnesium parts.
- the casting material such as liquid magnesium at processing temperatures of about 630 ° C to 680 ° C, is melted in a conventional manner by a melting furnace not shown in detail in an associated, here only partially shown crucible 1.
- a casting container 2 is used on the upper side, which extends through a crucible cover 3 and is sealed to this.
- the casting container 2 has a casting container body, which protrudes in the shown, coupled to the crucible 1 with a lower part 2 a in the crucible 1, while with a head portion 2 b outside thereof, i.
- riser channel 2c of the casting container 2 a riser 4a defining a riser 4 is formed in a conventional manner, which extends from the lower mold container 2a upwards in the casting container head 2b from the crucible 1 out.
- the riser hole 4 a ends with a kinked, cone-like widened mouthpiece 6, which is introduced into a local nozzle attachment region 5 at the upper end of the riser passage region 2 c of the casting container 2.
- a nozzle 7 shown only partially here is used, which extends with its mouthpiece, not shown, in the usual way up to a gate region of a casting mold.
- a piston rod through bore 8 is formed approximately centrally in the substantially cylindrical casting container 2, through which a piston rod 9 of a casting-piston casting cylinder unit is performed in a conventional manner.
- the piston rod 9 is driven by a conventional, not shown G cordkolbenantrieb, which is held like the casting container 2 on a traverse, of which in Fig. 1, only a lower part 21 is shown. At its other, in Fig. 1 lower end, the piston rod 9 has a casting piston 9a.
- the casting piston 9a corresponds precisely with a narrower, lower part 8a of the piston rod through-bore 8, which is in fluid communication with the interior of the crucible via radial melt inlet openings 10 in the lower casting container part 2a.
- Melt 11 prepared in the crucible can thus enter into the casting cylinder of the casting-piston casting-cylinder unit formed by the lower part 8a of the piston-rod through-bore with the casting piston 9a, and, as soon as the casting piston 9a falls below the level of the inlet openings 10, melt is suppressed by depressing the casting piston 9a the riser 4 formed by the riser 4 a to the nozzle 7 and metered from there into the mold.
- the piston rod through hole 8 has a larger diameter, as shown, so that an annular gap remains between the bore inner side and the piston rod 9 performed in this area.
- an electrical resistance unit in the form of an electric heating cylinder 12 is coaxially inserted into this annular gap in the metering device of FIG.
- the heating cylinder 12 extends axially down to below the level of the crucible cover 3 in the crucible 1 and ends only just above a normal or maximum Schmelzebadspiegels 11a, ie the normal or maximum level of the crucible 1 with the molten casting material eleventh Upwards, the heating cylinder 12 extends to about the upper edge of the casting container 2 and thus vertically beyond the riser channel 4 and its conical mouthpiece opening 6 with the nozzle 7 used.
- the casting container 2 can be heated effectively and uniformly by the electrical resistance heating unit 12 from an area still within the crucible 1 at or shortly above the normal or maximum bath level 11a of the melt 11 beyond the mouthpiece end 6 of the riser channel 4 ,
- This allows, in particular, an effective and uniform heating of the entire, with respect to unwanted melt cooling particularly critical region of the riser 4 above the Schmelzebadspiegels 11a and especially outside of the crucible 1 to the mouthpiece 6.
- the heating cylinder 12 is relatively close to this critical upper portion of the riser 4, wherein a surrounding, cylindrical casting container section 23, on which the nozzle attachment 5 is formed, as the entire casting container body from good thermally conductive, metallic material and therefore ensures good heat transfer from the heating cylinder 12 to the riser 4.
- FIGS. 2 and 3 individually show the electric heating cylinder 12 used in FIG. 1 in a longitudinal sectional view and a side view, respectively.
- the heating cylinder 12 is formed as a heating cartridge with a cylindrical support sleeve 13 made of a thermally conductive material, in the outside and outside flush a meandering Schuleiter Quilt 14 is inserted in corresponding depressions of the carrier sleeve 13.
- the heating conductor structure is formed by a single meandering Schuleiterstromschleife einnikig with the from Fig. 3 to be recognized course, wherein two suitable connections 15, a suitable heating voltage or a suitable heating current can be applied.
- the Schuetz Siemens is Pat Vietnamese, ie it then includes a plurality of individual heating circuits, which are separately controllable.
- the heating power can also be locally controlled differently.
- the heat generated by the heating cylinder 12 is to be coupled radially outward into the adjacent cylinder portion 13 of the casting container 2.
- the support sleeve 13 is provided on its inner side with a heat insulation in the form of an insulating sleeve 18.
- the insulating sleeve 18 consists of a heat-insulating material and has recesses on the outside, so that heat-insulating air cushion 19 between the insulating sleeve 18 and the support sleeve 13 are formed.
- a conventional, not shown electrical energy source with controllable energy output and associated control or regulating device provided.
- a temperature sensor 16 which is integrated with associated supply line 17 in the heating cylinder 12, as shown in Fig. 2 can be seen between the support sleeve 13 and its inside heat insulation 18th
- the heating cylinder 12 rests with its crucible-side end face against an annular shoulder 20 of the piston rod feed-through bore 8 formed by a corresponding change in diameter, which is formed from there downwards with a slightly smaller diameter than at the level of the heating cylinder 12 used.
- a labyrinth seal-like splash guard is provided, which, together with the carrier sleeve 13 and the insulating sleeve 18, protects the heating conductor structure of the heating cylinder 12 from any melt splashes when, during operation, some of the melt sprays upwards from the casting cylinder area 8a and the inlet opening area 10, respectively.
- Fig. 4 illustrates in a schematic plan view of the G man aserkopf 2b without the nozzle coupled to the approach area 5, the radially outward radiation of heat generated by the heating cylinder 12 W, which is coupled in accordance with evenly in the G man aserkopf 2b, typically made of heat-resistant steel or another temperature-resistant, good heat conductive material. Due to the thermal expansion of the heating cylinder 12 presses in the active heating operation firmly against the inner wall of the piston rod passage bore 8, which favors the heat transfer into the casting container head 2b. The casting container head 2b is thereby heated uniformly, so that according to the rising channel region of the casting container 2 in the critical section above the crucible 1 is effectively actively heated.
- the lateral position of the riser channel 4 between the piston rod through bore 8 and the neck region 5 or the mouthpiece 6 is indicated by dashed lines in FIG. 4.
- the heating of the G man aserkopfs 2b can be optimized by adjusting a location-dependent different heating power of the heating cylinder 12.
- the heating cylinder 12 may be designed on its side facing the riser channel 4 to a higher heat output than on its side facing away from the riser channel 4. This can e.g. be effected by making the heating conductors narrower on the side facing the riser, i. with greater density, be laid on the side facing away from the riser 4, or different conductor cross-sections are selected. It may also be provided to vary the heating power of the heating cylinder 12 in the axial direction, e.g. with increasing distance from the crucible 1, a higher heating power is set. Again, this can be effected in turn by correspondingly different density installation of the heating element and / or by choosing different conductor cross-sections.
- a second internal electric heating unit 12a is provided in the nozzle attachment region 5 in the casting container 2 of FIG.
- an annular groove 22 of sufficient depth is introduced into the neck region 5 with a somewhat radial distance to the opening riser mouthpiece 6 that surrounds it, in which area the second heating unit 12a, likewise designed as a heating cylinder, is inserted.
- a separate heating receiving space in the nozzle attachment region 5 of the casting container head 2b is created by the annular groove 22, in which the second heating cylinder 12a is inserted.
- the second heating cylinder 12a may have in its design the type of the first, inserted into the piston rod through hole 8 heating cylinder 12 correspond, that is provided on the outside and / or inside of a support jacket with an electrical Walkerleiterer Quilt and optionally be provided on the side facing away from the Bankleiter Quilt shell side with a thermal insulation.
- the second heating cylinder 12a may be realized by another heating cartridge of a conventional type.
- the second heating cylinder 12a is designed for heat radiation radially inwards and possibly additionally on the inner end side. It causes an effective active heating of the nozzle attachment region 5 in particular in the area of the riser mouthpiece 6 and the inlet region of the coupled nozzle 7 inserted therein.
- an additional outside heating of the nozzle 7 by a third heating unit 12b is provided, which is also realized as an electrical resistance heating unit in the form of a heating cylinder, which is wrapped around the nozzle circumference.
- the axial length of this third heating cylinder 12b is arbitrary, depending on the desired heating length for the nozzle 7.
- the third heating cylinder 12b may correspond in its design to that of the first heating cylinder 12 or another, conventional and therefore not be discussed here type ,
- the electrical heating of the nozzle 7, for example, compared to an induction heater has the advantage that it does not require forced cooling and can be made more compact, so that overall the diameter of the provided with the outside heating cylinder 12b nozzle 7 can be kept relatively low.
- external mouthpiece heating may be provided by a heating unit surrounding the nozzle attachment area 5, for example in the manner of the outer nozzle unit 12b.
- the first heating cylinder 12 inserted into the piston rod feed-through bore 8 ensures uniform heating of the upper portion of the riser channel 4 from the bath level 11a of the melt 11 in the crucible 1 to the kinked mouthpiece area 6, which in turn is additionally heated by the second heating unit 12a surrounding it.
- the nozzle section can be heated in the desired length by the surrounding third heating cylinder 12b.
- the three heating units 12, 12a, 12b can be suitably matched in their heating power as needed, for which they can be coupled in a conventional manner to a conventional unit, not shown, for controlling or controlling the electric heating power. It is further understood that depending on the application, in alternative embodiments, only the first heating cylinder 12 may be provided in the piston rod through bore 8 or only the second heating cylinder 12a in the nozzle attachment region 5 each with or without the additional outside nozzle heating 12b.
- FIG. 5 shows, as a variant of the exemplary embodiment of FIG. 1, a further advantageous internal electrical heating option for a correspondingly modified casting container 25, wherein the same reference numerals as in FIG. 1 are used for identical or functionally equivalent elements for the sake of clarity, and to the extent described above can be referenced.
- the casting container 25 is shown in FIG. 5 only with a section of its head part 2b of interest here, which comprises the nozzle attachment region 5 without a nozzle inserted.
- an electric heating unit in the form of a heating cylinder 26 is provided, which surrounds the riser channel 4 in a vertical section just before transition into the angled mouthpiece region 6 with a somewhat radial distance.
- a cross-sectionally circular, e.g. approximately semicircular, vertical longitudinal slot opening 27 is introduced, which acts as a heating chamber, in which a partial shell 26 b of the two partial shells 26 a, 26 b assembled heating cylinder 26 is inserted.
- the other partial shell 26a is applied in the example shown from the outside to the riser channel region 2c.
- the two partial shells 26a, 26b can each be a half shell.
- the axial length of the heating cylinder 26 can be suitably selected as needed. Since it is placed comparatively close to the riser channel 4, targeted heating of the riser channel 4 in the relevant section can be effected with this heating cylinder 26. If necessary, the heating with the heating cylinder 26 according to FIG. 5 can be combined with heating by one or more of the three heating units 12, 12a, 12b shown in FIG.
- an electric heating cylinder 28 is inserted into the riser 4 forming the riser 4 a itself, for example, in a corresponding section-wise inner recess 29 thereof.
- a heating cylinder inserted in the riser hole itself may be part of a push-in sleeve which is inserted into the riser hole 4a and forms the riser channel 4 in the relevant section. It is understood that the electrical heating conductor structure of the heating cylinder is electrically insulated from the interior of the riser bore and thus relative to the melt conveyed there.
- FIG. 6 to 9 illustrate a further variant of an electrically heatable casting container 30 for a corresponding metering device of a hot-chamber die casting machine, the casting container 30 being shown here only with a casting container head part 30a containing the heating means. Otherwise, the casting container 30 and the associated metering device are of a conventional, e.g. 1 type corresponding to the embodiment of FIG. Thus, this casting container 30 in turn has an approximately central axial piston rod through bore 31 and an eccentric, not visible in the views of Fig. 6 to 9 riser channel, which opens in a nozzle attachment portion 32 with an angled mouthpiece 33.
- four electrical resistance heating units 34a, 34b, 34c, 34d are provided in this embodiment, which are inserted into heating bores provided for this purpose, which are introduced as blind bores from the upper side into the casting container head 30a.
- the four heating units 34a to 34d are arranged symmetrically with respect to a symmetry longitudinal axis 35 of the casting container 30.
- Two heating units 34c, 34d are located on each side of the nozzle attachment portion 32, the two other heating units 34a, 34b are arranged to the outside and in the direction of piston rod passage bore 31, as shown.
- the two last-mentioned heating units 34a, 34b are vertically inserted into their corresponding vertically extending heating bore 36 in the form of heating cylinders or heating cartridges, as can be seen from the sectional drawing of FIG. 7 for the heating cartridge 34a.
- the other two heating units 34c, 34d are used as heating cylinders or heating cartridges in obliquely downwardly and inwardly extending heating bores 37, as can be seen in the sectional drawing of Fig. 8 for the heating cartridge 34c.
- FIGS. 8 and 9 moreover, an advantageous manner of introducing the respective heating cartridge into its associated heating bore is illustrated in more detail using the example of the heating cartridge 34c inserted in the heating bore 37.
- the heating bore 37 is cylindrical, and an outer cylindrical and inner tapered insert sleeve 38 is fitted in the heating bore 37, e.g. shrunk.
- the heating cartridge 34 c which is of external cylindrical shape, used by means of aticiankonischen and inner cylindrical adapter sleeve 39.
- the outer cone of the adapter sleeve 39 is selected corresponding to the inner cone of the insert sleeve 38.
- the receptacle for the respective heating cartridge allows easy removal of the only so from their designed as a blind bore heating bore removable heating cartridge for maintenance or replacement purposes, even after prolonged use. Because even after prolonged thermal stress under the usual Druckgtigello and the corresponding heating temperatures, the adapter sleeve 39 can be moved out with its corresponding heating element 34c due to their forth from the inside outward outer cone of the insert sleeve 38 with its corresponding inner cone without these parts jam unsolvable. This can be further promoted if necessary by making the adapter sleeve 39 of a material having good sliding properties, in addition to a good thermal conductivity required to ensure good heat transfer from the heating cartridge 34c to the material of the casting container head 30a.
- a favorable material for these requirements of the adapter sleeve 39 is eg bronze.
- the usage the outer cylindrical and inner conical insert sleeve 38 has manufacturing advantages, since the heating bore 37 can be introduced even in a cylindrical shape in the G man aserkopf 30 a and does not have to be formed conically with higher effort.
- the four heating cartridges 34a to 34d by their positioning described above again allow a desirably uniform heating of G man as well as the riser passage between the piston rod passage bore 31 and the nozzle attachment portion 32.
- the depth of the heating holes 36, 37 and thus the depth of use of the heating cartridges 34a to 34d is also chosen in this example preferably so that the riser channel region of the G man as well as the melt in the crucible or at least in the region of a crucible cover or just above it.
- the heating cartridges 34a to 34d extend upwards beyond the height of the mouthpiece 33, the riser passage region in the casting container head part 30a is uniformly heated up to the riser passage into the nozzle.
- the heating cartridges 34a to 34d are connected via orthogonal outgoing terminals 40a to 40d to a suitable voltage / current source, which in turn is connected to a control unit for controlling the heating power.
- the invention provides a metering device for a hot-chamber die casting machine in which the casting container in the critical riser region above the bath level of the molten metal present in the crucible of the furnace container very evenly active to the mouth in the coupled nozzle can be heated by one or more heating units are arranged internally in the casting, especially in a piston rod through hole, in the riser itself or in a specially introduced heating space, which can be designed, for example, as a heating bore.
- electrical resistance heating units such as in the form of heating cylinders or heating cartridges, the heating can be realized in a particularly compact, small-scale construction, which favors overall compact designs of casting container and nozzle.
- the heating compensates for system-related heat losses, which are caused by radiation and heat conduction in particular at the contact surface of the nozzle to the mold and from the casting container to the furnace / crucible cover and to G manitatierhalterung on the cover.
- electrical heating units also has the advantage that they are relatively easy to control in their heating power and heating effect and usually get by without costly and voluminous forced cooling.
- other conventional flameless heating units can be used instead of electrical heating units.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiereinrichtung für eine Warmkammer-Druckgießmaschine, wobei die Dosiereinrichtung einen an einen Schmelzentiegel der Warmkammer-Druckgießmaschine ankoppelbaren Gießbehälter, der einen Steigkanal in einem Steigkanalbereich und eine Gießkolbeneinheit zum dosierten Fördern von Schmelze aus dem Schmelzentiegel über den Steigkanal aufweist, und eine Heizeinrichtung mit einer flammenlosen Heizeinheit zum aktiven Beheizen wenigstens eines Teils des Steigkanalbereichs umfasst.The invention relates to a metering device for a hot-chamber die casting machine, wherein the metering device can be coupled to a crucible of the hot-chamber die casting casting container having a riser channel in a riser channel and a casting piston unit for metered feeding of melt from the crucible via the riser channel, and a heater with a flameless heating unit for actively heating at least a portion of the riser passage area.
Beim Warmkammer-Gießverfahren befinden sich der Gießbehälter und ein Gießkolben der Gießkolbeneinheit im flüssigen Gießmaterial, das im Schmelzentiegel von einem entsprechenden Schmelzenofen erschmolzen wird, wodurch die Wirtschaftlichkeit im Allgemeinen deutlich höher ist als beim Kaltkammer-Gießverfahren. Es wird z.B. im Zink- und Magnesiumdruckguss eingesetzt, wobei Magnesium als Gießmaterial je nach Legierung eine Verarbeitungstemperatur von typischerweise zwischen etwa 630°C und etwa 660°C aufweist.In the hot chamber casting process, the casting container and a casting piston of the casting piston unit are located in the liquid casting material which is melted in the melting pot by a corresponding melting furnace, whereby the economy is generally much higher than in the cold chamber casting process. It is e.g. used in zinc and magnesium die-casting, wherein magnesium as the casting material depending on the alloy has a processing temperature of typically between about 630 ° C and about 660 ° C.
Um beispielsweise beim Magnesiumdruckguss mit den genannten hohen Verarbeitungstemperaturen Erkaltungsprobleme zu vermeiden, ist es für Warmkammer-Druckgießmaschinen bekannt, den Gießbehälter und eine daran üblicherweise angekoppelte, zu einer Gießform führende Düse aktiv zu beheizen. Ein früherer Vorschlag sieht hierzu eine Gasbeheizung für die Düse und des Gießbehälters wenigstens in einem Ansatzbereich vor, an den die Düse angekoppelt ist. Diese offene Gasflammenbeheizung ist jedoch schon aus Sicherheitsgründen problematisch. Zudem ist es schwierig, die Düse bei dieser Technik mit einer gleichbleibenden Temperatur zu beheizen, was zu Düsenverformungen führen kann, und das teure Material von Düse und Gießbehälter wird durch die Gasflammenbeheizung relativ stark belastet.In order to avoid cooling problems, for example, in magnesium die-casting with the high processing temperatures mentioned, it is known for hot-chamber die casting machines to actively heat the casting container and a nozzle, which is usually coupled thereto and leads to a casting mold. For this purpose, a previous proposal provides for gas heating for the nozzle and the casting container at least in an attachment region to which the nozzle is coupled. However, this open gas flame heating is already problematic for security reasons. In addition, it is difficult, the nozzle in this technique with a To heat constant temperature, which can lead to nozzle deformations, and the expensive material of nozzle and casting container is relatively heavily loaded by the gas flame heating.
Es sind daher bereits verschiedene Alternativen zur Gasflammenbeheizung vorgeschlagen worden, insbesondere elektrische Widerstandsheizungen und elektrische Induktionsheizungen. So beschreibt die Offenlegungsschrift
Bei einer in der Offenlegungsschrift
In der Patentschrift
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Dosiereinrichtung der eingangs genannten Art zugrunde, mit der die oben erwähnten Schwierigkeiten des Standes der Technik reduziert oder eliminiert werden und die insbesondere eine zuverlässige und sichere Beheizung des Gießbehälters im Steigkanalbereich außerhalb des Schmelzebades im Schmelzentiegel mit einer Heizeinrichtung ermöglicht, die sich vergleichsweise klein bauen lässt.The invention is based on the technical problem of providing a metering device of the type mentioned, with the above-mentioned difficulties of the prior art are reduced or eliminated and in particular a reliable and safe heating of the casting container in the riser channel outside the melt bath in the crucible with a heater allows, which can be built comparatively small.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Dosiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei dieser Dosiereinrichtung umfasst die Heizeinrichtung eine flammenlose Heizeinheit, die in einer Kolbenstangendurchführungsbohrung, durch die eine Kolbenstange der Gießkolbeneinheit durchgeführt ist, oder elektrisch vom Steigkanal isoliert in einer den Steigkanal beinhaltenden Steigkanalbohrung oder in einem eigens in den Gießbehälter eingebrachten Heizungsaufnahmeraum platziert ist. Unter dem Begriff "Bohrung" ist dabei vorliegend allgemein eine Öffnung beliebigen, nicht zwingend kreisförmigen Querschnitts zu verstehen.The invention solves this problem by providing a metering device with the features of
Die Verwendung einer flammenlosen Heizeinheit vermeidet die Schwierigkeiten von Beheizungstypen mit offener Flamme. Die erfindungsgemäßen Platzierungsorte für die Heizeinheit ermöglichen eine interne aktive Beheizung wenigstens eines Teils des den Steigkanal enthaltenden Steigkanalbereichs des Gießbehälters. Dies ermöglicht gegenüber einer lediglich außenseitigen Beheizung eine effektive und gleichmäßige Steigkanalbeheizung bei Bedarf bereits ab der Höhe des Badspiegels, d.h. Füllstands, des im Schmelzentiegel vorliegenden Schmelzebades oder wenig oberhalb davon.The use of a flameless heater avoids the difficulties of open flame heating types. The placement locations for the heating unit according to the invention enable an internal active heating of at least part of the riser channel region of the casting container which contains the riser channel. This allows an effective and uniform riser heating if required already from the height of the bath level, compared to an only outside heating. Level, the present in the melting pot melt bath or slightly above it.
In einer ersten Platzierungsvariante wird dazu die ohnehin zur Durchführung der Gießkolbenstange vorhandene Kolbenstangendurchführungsbohrung genutzt, die in diesem Fall die Heizeinheit aufnimmt. Da sich die Kolbenstangendurchführungsbohrung durch den Gießbehälter hindurch bis unter das Niveau des Badspiegels erstreckt, kann die Heizeinheit in beliebiger gewünschter Tiefe im Gießbehälter angeordnet werden. Dies kann bei einem Systemtyp, bei dem der Gießbehälter von oben in den Schmelzentiegel eingesetzt wird, so dass sich ein unterer Teil im Tiegel befindet und ein Kopfteil mit Gießkolbenantrieb und Düsenansatz außerhalb des Tiegels liegt, vorzugsweise eine Tiefe bis etwa zur Tiegelabdeckung oder bis zu einem normalen oder maximalen Badspiegel der Schmelze im Schmelzentiegel sein.In a first placement variant, the piston rod feedthrough bore which is present anyway for carrying out the casting piston rod is used, which in this case receives the heating unit. Since the piston rod feedthrough bore extends through the casting container to below the level of the bath level, the heating unit can be arranged in any desired depth in the casting container. This may be in a system type in which the casting container is inserted from above into the crucible, so that a lower part is in the crucible and a head part with Gießantrieb and nozzle extension is outside the crucible, preferably a depth to about to the crucible cover or to a normal or maximum bath level of the melt in the crucible.
Bei einer zweiten Platzierungsvariante ist die Heizeinheit in die den Steigkanal bildende Steigkanalbohrung eingesetzt, wobei sie gegenüber dem Steigkanal selbst und damit gegenüber der im Steigkanal geförderten, typischerweise metallischen Schmelze elektrisch isoliert ist. Letzteres vermeidet Schwankungen der Heizleistung, wenn für die Heizeinheit eine elektrische Widerstandsheizeinheit gewählt wird. Auch in diesem Fall kann die Heizeinheit in beliebiger Höhe relativ zum Badspiegel der Schmelze im Tiegel positioniert werden.In a second placement variant, the heating unit is inserted into the riser channel forming the riser channel, wherein it is electrically insulated from the riser channel itself and thus against the conveyed in the riser, typically metallic melt. The latter avoids variations in heating power when an electrical resistance heating unit is selected for the heating unit. Also in this case, the heating unit can be positioned at any height relative to the bath level of the melt in the crucible.
In einer dritten Platzierungsvariante befindet sich die Heizeinheit in einem zu diesem Zweck in den Gießbehälter zusätzlich eingebrachten Heizungsaufnahmeraum. Dieser kann in seiner Tiefe und lateralen Position so gewählt werden, dass die eingesetzte Heizeinheit den Steigkanal in der gewünschten Weise effektiv und gleichmäßig beheizt, insbesondere schon ab oder knapp oberhalb des Schmelzebadspiegels. Dazu kann sich der Heizungsaufnahmeraum beispielsweise mit geringem Abstand zum Steigkanal und parallel oder schräg zu diesem bis in eine gewünschte Tiefe erstrecken, z.B. bei dem Typ mit von oben in den Schmelzentiegel eingesetztem Gießbehälter bis zum normalen oder maximalen Badspiegel der Schmelze im Tiegel oder bis etwa zur Tiegeloberkante bzw. der Höhe einer Tiegelabdeckung.In a third placement variant, the heating unit is located in a heating receiving space additionally introduced into the casting container for this purpose. This can be selected in its depth and lateral position so that the heating unit used effectively and evenly heats the riser in the desired manner, in particular already from or just above the Schmelzebadspiegels. For this purpose, the heating receiving space may extend, for example, at a small distance from the riser channel and parallel or obliquely to it, to a desired depth, e.g. in the case of the casting container inserted from above into the crucible, up to the normal or maximum bath level of the melt in the crucible or to approximately the upper edge of the crucible or the height of a crucible cover.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Heizeinheit gemäß Anspruch 2 eine elektrische Widerstandsheizeinheit. Eine solche elektrische Widerstandsheizeinheit lässt sich bei Bedarf relativ klein bauen, d.h. sie benötigt relativ wenig Bauraum, was eine besonders kompakte Bauform der Dosiereinrichtung ermöglicht. Die Heizleistung der elektrischen Widerstandsheizeinheit kann gezielt so gesteuert werden, dass Überhitzungen vermieden werden, ohne dass dazu Kühlkanäle mit merklichem Bauraumbedarf zwingend erforderlich sind.In a particularly advantageous development of the invention, the heating unit according to
In weiterer Ausgestaltung ist die elektrische Widerstandsheizeinheit gemäß Anspruch 3 von hohlzylindrischer Form mit einem Heizzylinder, der an seinem Zylindermantel eine elektrische Heizleiterstruktur aufweist und koaxial in die betreffende Bohrung bzw. den Aufnahmeraum eingesetzt ist, der in diesem als Beheizungsbohrung ausgelegt ist. Eine solche Widerstandsheizeinheit lässt sich zum einen mit relativ geringem Aufwand realisieren und ermöglicht zum anderen eine gewünschte, effektive und gleichmäßige Steigkanalbeheizung. Dazu kann die elektrische Heizleiterstruktur in flexibler Weise geeignet ausgelegt werden, z.B. auf unterschiedliche Heizleistungen in verschiedenen Abschnitten durch entsprechend unterschiedlich dicht angeordnete Heizleiter und/oder durch Heizleiterabschnitte mit unterschiedlichen Heizleiterquerschnitten. Je nach Bedarf kann die Heizleiterstruktur einen oder mehrere separat ansteuerbare Heizkreise beinhalten. Im Betrieb kann sich der Heizzylinder aufgrund der im allgemeinen auftretenden Wärmeausdehnung fest gegen die angrenzende Bohrungsinnenwand anlegen bzw. andrücken, was zu seiner sicheren Positionierung beiträgt und besonders in Fällen mit Wärmeübertrag radial nach außen einen guten Wärmeübergang auf den angrenzenden Gießbehälterbereich sicherstellt.In a further embodiment, the electrical resistance heating unit according to
In weiterer Ausgestaltung beinhaltet gemäß Anspruch 4 der Zylindermantel des Heizzylinders eine wärmeleitende Trägerhülse, welche die Heizleiterstruktur elektrisch isoliert trägt. Die von der Heizleiterstruktur erzeugte Wärme wird auf diese Weise auf die Trägerhülse übertragen und von dieser gleichmäßig verteilt in den angrenzenden Gießbehälterbereich bzw. Steigkanalbereich eingekoppelt werden. In weiterer Ausgestaltung ist die Trägerhülse gemäß Anspruch 5 an ihrer Innen- oder Außenseite mit einer Wärmeisolierung versehen, was den Wärmeeintrag in den angrenzenden Gießbehälter- bzw. Steigkanalbereich auf der jeweils anderen, von der Wärmeisolierung abgewandten Hülsenseite verbessert. Außerdem können unerwünscht hohe Temperaturen auf der wärmeisolierten Seite zuverlässig vermieden werden. So werden z.B. bei in die Kolbenstangendurchführungsbohrung eingesetzter Heizeinheit unerwünscht hohe Temperaturen in der Kolbenstangendurchführungsbohrung und für die durchgeführte Gießkolbenstange durch eine innenseitige Wärmeisolierung der Trägerhülse vermieden. In weiterer Ausgestaltung liegt gemäß Anspruch 6 als Wärmeisolierung eine Isolierhülse aus wärmeisolierendem Material unter Bildung eines Isolationshohlraums, z.B. in Form von Luftpolstern, gegen die Trägerhülse an.In a further embodiment, according to
Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 bezieht sich auf einen Systemtyp, bei dem der Gießbehälter bei Ankopplung an den Schmelzentiegel mit einem tiegelseitigen Teil innerhalb des Schmelzentiegels und mit einem Kopfteil außerhalb desselben liegt, z.B. durch Einsetzen bzw. Aufsetzen der Dosiereinrichtung von oben in bzw. auf den Tiegel. Der Heizzylinder erstreckt sich bei dieser Weiterbildung der Erfindung im Kopfteil bis zum tiegelseitigen Teil des Gießbehälters oder mindestens teilweise im tiegelseitigen Gießbehälterteil. Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich der Heizzylinder im Kopfteil des Gießbehälters auf seiner tiegelabgewandten Seite mindestens bis zur maximalen Abstandshöhe des Steigkanals vom tiegelseitigen Teil des Gießbehälters, d.h. er erstreckt sich mindestens so weit wie der Steigkanal vom Schmelzentiegel weg. Letzteres trägt zu einer aktiven Beheizung des Steigkanals in seinem tiegelferneren Abschnitt bis zur Ausmündung in die angekoppelte Düse bei, ersteres ermöglicht eine Steigkanalbeheizung bereits ab oder kurz über dem Badspiegel der Schmelze im Tiegel.A development of the invention according to claim 7 relates to a type of system in which the casting container, when coupled to the crucible, has a crucible-side part inside the crucible and a head part outside thereof, e.g. by inserting or placing the metering device from above into or onto the crucible. The heating cylinder extends in this embodiment of the invention in the head part to the crucible-side part of the casting container or at least partially in the crucible side casting container part. Additionally or alternatively, the heating cylinder extends in the head part of the casting container on its side facing away from the pot at least up to the maximum distance height of the riser channel from the crucible-side part of the casting container, i. it extends at least as far as the riser from the crucible. The latter contributes to an active heating of the riser channel in its crucible-remote section to the mouth in the coupled nozzle, the former allows a riser channel heating already from or just above the bath level of the melt in the crucible.
In einer konstruktiv vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist die den Heizzylinder aufnehmende Bohrung von konischer Form, und der Heizzylinder wird mit Hilfe einer außenseitig konischen Adapterhülse, an deren Innenseite er angeordnet ist, in die betreffende Bohrung eingesetzt. Die konische Formgebung erleichtert ein Herausnehmen der Adapterhülse mit dem Heizzylinder aus der Bohrung zu Wartungs- oder Austauschzwecken. In weiterer Ausgestaltung ist gemäß Anspruch 9 die konische Bohrung von einer innenkonischen Einsatzhülse gebildet, die außen von zylindrischer Form ist und passgenau in eine zylindrische Aufnahmebohrung des Gießbehälters eingesetzt ist. Auf diese Weise braucht der Gießbehälter selbst nicht mit einer konischen Bohrung gefertigt werden, es genügt das fertigungstechnisch einfachere Einbringen der zylindrischen Aufnahmebohrung.In a structurally advantageous development of the invention according to
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 beinhaltet die Heizeinrichtung mehrere flammenlose Heizeinheiten, von denen je eine in der Kolbenstangendurchführungsbohrung und/oder der Steigkanalbohrung und/oder einem oder mehreren, eigens in den Gießbehälter eingebrachten Heizungsaufnahmeräumen platziert ist. Eine solche Platzierung mehrerer Heizeinheiten an verschiedenen Stellen im Inneren des Gießbehälters mit Wärmekontakt zum Steigkanal kann die Gleichmäßigkeit der Beheizung des Steigkanalbereichs des Gießbehälters verbessern und Temperaturgradienten im beheizten Gießbehälterbereich verringern. Dabei können je nach Bedarf auch mehrere Heizeinheiten in einer der Bohrungen bzw. Heizungsaufnahmeräume an verschiedenen Stellen entlang des zu beheizenden Steigkanalbereichs des Gießbehälters platziert sein. Es versteht sich, dass ein Teil oder alle diese Heizeinheiten jeweils von einer elektrischen Widerstandsheizeinheit z.B. in Form des erwähnten Heizzylinders gebildet sein können.In an advantageous development of the invention according to
Bei einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 umfasst die Heizeinrichtung eine weitere flammenlose Heizeinheit, mit der zusätzlich ein Düsenansatzbereich des Gießbehälters und/oder eine daran ankoppelbare Düse von außen beheizt werden kann. Auch in diesem Fall kann es sich z.B. um eine elektrische Widerstandsheizeinheit in Form eines um den Ansatzbereich und/oder die Düse herumgelegten Heizzylinders mit elektrischer Heizleiterstruktur handeln. Dies begünstigt eine kompakte Bauform des Ansatzbereichs und der Düse, da sich Überhitzungen durch geeignete Steuerung der elektrischen Heizleistung vermeiden lassen und somit voluminöse Kühlkanäle entfallen können.In a further development of the invention according to
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine ausschnittweise Längsschnittansicht einer Dosiereinrichtung für eine Warmkammer-Druckgießmaschine mit einem in einen Schmelzentiegel eingesetzten Gießbehälter mit angekoppelter Düse und internen elektrischen Heizzylindern,
- Fig. 2
- eine Längsschnittansicht eines in eine Kolbenstangendurchführungsbohrung des Gießbehälters von Fig. 1 eingesetzten Heizzylinders,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Heizzylinders von Fig. 2,
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf einen Kopfteil des Gießbehälters von Fig. 1,
- Fig. 5
- eine Detailschnittansicht einer Variante des Gießbehälters von Fig. 1 mit einem einen Steigkanalabschnitt umschließenden elektrischen Heizzylinder,
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf einen Kopfteil einer weiteren Variante des Gießbehälters von Fig. 1 mit mehreren, in separate Beheizungsbohrungen eingesetzten elektrischen Heizzylindern,
- Fig. 7
- eine Längsschnittansicht längs einer Linie VII-VII von Fig. 6,
- Fig. 8
- eine Längsschnittansicht längs einer Linie VIII-VIII von Fig. 6 und
- Fig. 9
- eine Detailansicht eines Bereichs IX von Fig. 8.
- Fig. 1
- 1 is a fragmentary longitudinal sectional view of a metering device for a hot-chamber die casting machine with a casting container inserted in a crucible with coupled nozzle and internal electric heating cylinders,
- Fig. 2
- FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a heating cylinder inserted into a piston rod passage bore of the casting container of FIG. 1; FIG.
- Fig. 3
- a side view of the heating cylinder of Fig. 2,
- Fig. 4
- a top view of a head portion of the pouring container of Fig. 1,
- Fig. 5
- 1 shows a detail sectional view of a variant of the casting container of FIG. 1 with an electric heating cylinder enclosing a riser channel section,
- Fig. 6
- 1 is a plan view of a head part of a further variant of the pouring container of FIG. 1 with a plurality of electric heating cylinders inserted in separate heating bores;
- Fig. 7
- a longitudinal sectional view taken along a line VII-VII of Fig. 6,
- Fig. 8
- a longitudinal sectional view taken along a line VIII-VIII of Fig. 6 and
- Fig. 9
- a detailed view of a region IX of Fig. 8.
In Fig. 1 ist ein hier interessierender Teil einer Dosiereinrichtung einer Warmkammer-Druckgießmaschine veranschaulicht, wie sie z.B. zum Gießen von Magnesiumteilen verwendbar ist. Das Gießmaterial, wie flüssiges Magnesium bei Verarbeitungstemperaturen von ca. 630°C bis 680°C, wird in üblicher Weise durch einen nicht näher gezeigten Schmelzeofen in einem zugehörigen, hier nur teilweise gezeigten Schmelzentiegel 1 erschmolzen. In den Schmelzentiegel 1 ist oberseitig ein Gießbehälter 2 eingesetzt, der sich durch eine Tiegelabdeckung 3 hindurch erstreckt und zu dieser abgedichtet ist. Der Gießbehälter 2 weist einen Gießbehälterkörper auf, der im gezeigten, an den Schmelzentiegel 1 angekoppelten Zustand mit einem unteren Teil 2a in den Tiegel 1 hineinragt, während er mit einem Kopfteil 2b außerhalb desselben, d.h. in diesem Beispiel über dem Tiegel 1, liegt. In einem in Fig. 1 linken Steigkanalbereich 2c des Gießbehälters 2 ist in an sich bekannter Weise eine einen Steigkanal 4 definierende Steigbohrung 4a ausgebildet, die sich vom unteren Gießbehälterteil 2a nach oben in den Gießbehälterkopfteil 2b aus dem Tiegel 1 heraus erstreckt. Dort endet die Steigbohrung 4a mit einem abknickenden, konusartig erweiterten Mundstück 6, das in einen dortigen Düsenansatzbereich 5 am oberen Ende des Steigkanalbereichs 2c des Gießbehälters 2 eingebracht ist. In das Mundstück 6 ist eine hier nur teilweise dargestellte Düse 7 eingesetzt, die mit ihrem nicht gezeigten Mundstück in üblicher Weise bis zu einem Angussbereich einer Gießform reicht.In Fig. 1, a part of a metering device of a hot-chamber die-casting machine of interest is illustrated, e.g. suitable for casting magnesium parts. The casting material, such as liquid magnesium at processing temperatures of about 630 ° C to 680 ° C, is melted in a conventional manner by a melting furnace not shown in detail in an associated, here only partially shown
Parallel zur außermittigen Steigbohrung 4 ist in dem im Wesentlichen zylindrischen Gießbehälter 2 etwa mittig eine Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 ausgebildet, durch die in an sich bekannter Weise eine Kolbenstange 9 einer Gießkolben-Gießzylinder-Einheit durchgeführt ist.Parallel to the off-
Die Kolbenstange 9 wird von einem üblichen, nicht gezeigten Gießkolbenantrieb angetrieben, der wie der Gießbehälter 2 an einer Traverse gehalten ist, von der in Fig. 1 nur ein unterer Teil 21 gezeigt ist. An ihrem anderen, in Fig. 1 unteren Ende weist die Kolbenstange 9 einen Gießkolben 9a auf. Der Gießkolben 9a korrespondiert passgenau mit einem engeren, unteren Teil 8a der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8, der über radiale Schmelzeeinlassöffnungen 10 im unteren Gießbehälterteil 2a mit dem Tiegelinneren in Fluidverbindung steht. Im Tiegel aufbereitete Schmelze 11 kann somit bei angehobenem Gießkolben 9a in den vom unteren Teil 8a der Kolbenstangendurchführungsbohrung gebildeten Gießzylinder der Gießkolben-Gießzylinder-Einheit eintreten, und durch Niederdrücken des Gießkolbens 9a wird, sobald der Gießkolben 9a das Niveau der Einlassöffnungen 10 unterschreitet, Schmelze über den von der Steigbohrung 4a gebildeten Steigkanal 4 zur Düse 7 und von dort dosiert in die Gießform gefördert.The
Oberhalb des als Gießzylinder fungierenden Abschnitts 8a besitzt die Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 einen größeren Durchmesser, wie gezeigt, so dass in diesem Bereich ein Ringspalt zwischen der Bohrungsinnenseite und der durchgeführten Kolbenstange 9 verbleibt. In diesen Ringspalt ist bei der Dosiereinrichtung von Fig. 1 charakteristischerweise eine elektrische Widerstandseinheit in Form eines elektrischen Heizzylinders 12 koaxial eingesetzt. Wie gezeigt, erstreckt sich der Heizzylinder 12 axial nach unten bis unter das Niveau der Tiegelabdeckung 3 in den Tiegel 1 hinein und endet erst kurz oberhalb eines normalen oder maximalen Schmelzebadspiegels 11a, d.h. der normalen oder maximalen Füllhöhe des Tiegels 1 mit dem erschmolzenen Gießmaterial 11. Nach oben erstreckt sich der Heizzylinder 12 bis etwa zur Oberkante des Gießbehälters 2 und damit vertikal über den Steigkanal 4 und dessen konische Mundstücköffnung 6 mit der eingesetzten Düse 7 hinaus.Above the casting
Auf diese Weise kann der Gießbehälter 2 durch die elektrische Widerstandsheizeinheit 12 aktiv ab einem noch innerhalb des Schmelzentiegels 1 liegenden Bereich auf Höhe oder kurz oberhalb des normalen oder maximalen Badspiegels 11a der Schmelze 11 bis über das Mundstückende 6 des Steigkanals 4 hinaus effektiv und gleichmäßig beheizt werden. Dies ermöglicht insbesondere eine effektive und gleichmäßige Beheizung des gesamten, hinsichtlich unerwünschter Schmelzeabkühlung besonders kritischen Bereich des Steigkanals 4 oberhalb des Schmelzebadspiegels 11a und speziell außerhalb des Tiegels 1 bis zum Mundstück 6. Der Heizzylinder 12 befindet sich dabei relativ nahe an diesem kritischen oberen Abschnitt des Steigkanals 4, wobei ein umgebender, zylindrischer Gießbehälterabschnitt 23, an dem auch der Düsenansatz 5 angeformt ist, wie der gesamte Gießbehälterkörper aus gut wärmeleitfähigern, metallischem Material besteht und daher einen guten Wärmeübergang vom Heizzylinder 12 zum Steigkanal 4 gewährleistet.In this way, the casting
Diese Realisierung einer aktiven internen Beheizung des Gießbehälterkopfs 2b in diesem kritischen Bereich lässt sich daher im allgemeinen deutlich effektiver und mit kompakterer Bauform gestalten als eine außenseitige Beheizung, die schon wegen der komplexeren Außengeometrie des Gießbehälterkopfs 2b in diesem Bereich mit angekoppelter Düse 7 erschwert ist. In vorteilhafter Weise wird der ohnehin vorhandene Ringspalt zwischen der Kolbenstange und der Wandung der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 zur Unterbringung des Heizzylinders 12 genutzt, so dass sich durch diese Heizeinheit 12 die Außenmaße des Gießbehälters 2 nicht ändern.This realization of an active internal heating of the casting
Die Fig. 2 und 3 zeigen einzeln den in Fig. 1 verwendeten elektrischen Heizzylinder 12 in einer Längsschnittansicht bzw. einer Seitenansicht. Wie daraus ersichtlich, ist der Heizzylinder 12 als eine Heizpatrone mit einer zylindrischen Trägerhülse 13 aus einem wärmeleitfähigen Material gebildet, in die außenseitig und außenbündig eine mäandrierende Heizleiterstruktur 14 in entsprechenden Einsenkungen der Trägerhülse 13 eingebracht ist. Im gezeigten Beispiel ist die Heizleiterstruktur einkreisig durch eine einzige mäandrierende Heizleiterstromschleife mit dem aus Fig. 3 zu erkennenden Verlauf gebildet, wobei über zwei zugehörige Anschlüsse 15 eine geeignete Heizspannung bzw. ein geeigneter Heizstrom anlegbar ist. In alternativen Ausführungsbeispielen ist die Heizleiterstruktur mehrkreisig, d.h. sie beinhaltet dann mehrere einzelne Heizstromkreise, die getrennt steuerbar sind. Damit kann je nach Bedarf die Heizleistung auch lokal unterschiedlich gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist es in alternativen Ausführungsformen auch möglich, die Heizleiterstruktur mit lokal unterschiedlicher Dichte der Heizleiterabschnitte oder mit Heizleiterabschnitten zu realisieren, die in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Leiterquerschnitte aufweisen.FIGS. 2 and 3 individually show the
Im Anwendungsfall von Fig. 1 soll die vom Heizzylinder 12 erzeugte Wärme radial nach außen in den angrenzenden Zylinderabschnitt 13 des Gießbehälters 2 eingekoppelt werden. Um diesen Wärmeübergang radial nach außen zu unterstützen und eine unnötige oder übermäßige Wärmeabstrahlung des Heizzylinders 12 radial nach innen zu vermeiden, ist die Trägerhülse 13 an ihrer Innenseite mit einer Wärmeisolierung in Form einer lsolierhülse 18 versehen. Die lsolierhülse 18 besteht aus einem wärmeisolierenden Material und weist außenseitig zusätzlich Ausnehmungen auf, so dass wärmeisolierende Luftpolster 19 zwischen der Isolierhülse 18 und der Trägerhülse 13 gebildet sind. Bei in die Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 eingesetztem Heizzylinder 12 gemäß Fig. 1 werden dadurch zu hohe Temperaturen im Inneren der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 und damit auch für die Kolbenstange 9 zuverlässig vermieden.In the application of Fig. 1, the heat generated by the
Zur Erzeugung der geforderten Heizleistung wird der Heizzylinder 12 durch eine übliche, nicht gezeigte elektrische Energiequelle mit steuerbarer Energieabgabe und zugehöriger Regel- oder Steuereinrichtung versorgt. Zur Regelung bzw. Steuerung der Heizleistung des Heizzylinders 12 wird seine Temperatur durch einen Temperaturfühler 16 erfasst, der mit zugehöriger Zuleitung 17 in den Heizzylinder 12 integriert ist, wie aus Fig. 2 zu erkennen zwischen der Trägerhülse 13 und ihrer innenseitigen Wärmeisolierung 18.To generate the required heating power of the
Im Beispiel von Fig. 1 liegt der Heizzylinder 12 mit seinem tiegelseitigen Stirnende gegen einen von einer entsprechenden Durchmesseränderung gebildeten Ringabsatz 20 der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 an, die von dort aus nach unten mit etwas geringerem Durchmesser als auf Höhe des eingesetzten Heizzylinders 12 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird ein labyrinthdichtungsähnlicher Spritzschutz bereitgestellt, der zusammen mit der Trägerhülse 13 und der Isolierhülse 18 die Heizleiterstruktur des Heizzylinders 12 vor etwaigen Schmelzespritzern schützt, wenn im Betrieb etwas Schmelze aus dem Gießzylinderbereich 8a bzw. dem Einlassöffnungsbereich 10 hochspritzt.In the example of FIG. 1, the
Fig. 4 veranschaulicht in einer schematischen Draufsicht auf den Gießbehälterkopf 2b ohne die am Ansatzbereich 5 angekoppelte Düse die radial nach außen gerichtete Abstrahlung von durch den Heizzylinder 12 erzeugter Wärme W, die entsprechend gleichmäßig in den Gießbehälterkopf 2b eingekoppelt wird, der typischerweise aus warmfestem Stahl oder einem anderen temperaturbeständigen, gut wärmeleitfähigen Material besteht. Durch die Wärmeausdehnung drückt sich der Heizzylinder 12 im aktiven Heizbetrieb fest gegen die Innenwandung der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 an, was den Wärmeübergang in den Gießbehälterkopf 2b begünstigt. Der Gießbehälterkopf 2b wird dadurch gleichmäßig aufgeheizt, so dass entsprechend der Steigkanalbereich des Gießbehälters 2 im kritischen Abschnitt über dem Tiegel 1 effektiv aktiv beheizt wird. Die laterale Lage des Steigkanals 4 zwischen der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 und dem Ansatzbereich 5 bzw. dem Mundstück 6 ist in Fig. 4 gestrichelt angedeutet. Durch die gleichmäßige Beheizung des Gießbehälterkopfs 2b lassen sich dort unerwünscht hohe Temperaturgradienten vermeiden.Fig. 4 illustrates in a schematic plan view of the
Bei Bedarf kann die Beheizung des Gießbehälterkopfs 2b durch Einstellen einer ortsabhängig unterschiedlichen Heizleistung des Heizzylinders 12 optimiert werden. Beispielsweise kann hierzu der Heizzylinder 12 an seiner dem Steigkanal 4 zugewandten Seite auf eine höhere Heizleistung ausgelegt sein als auf seiner dem Steigkanal 4 abgewandten Seite. Dies kann z.B. dadurch bewirkt werden, dass die Heizleiter auf der dem Steigkanal zugewandten Seite enger, d.h. mit größerer Dichte, verlegt werden als auf der dem Steigkanal 4 abgewandten Seite, oder es werden unterschiedliche Leiterquerschnitte gewählt. Es kann auch vorgesehen sein, die Heizleistung des Heizzylinders 12 in axialer Richtung zu variieren, indem z.B. mit zunehmender Entfernung vom Tiegel 1 eine höhere Heizleistung eingestellt wird. Auch dies kann wiederum durch entsprechend unterschiedlich dichte Verlegung der Heizleiter und/oder durch Wahl unterschiedlicher Leiterquerschnitte bewirkt werden.If necessary, the heating of the
Zur weiter optimierten internen aktiven Beheizung insbesondere des kritischen oberen Teils des Steigkanalbereichs 2c ist beim Gießbehälter 2 von Fig. 1 eine zweite innere elektrische Heizeinheit 12a im Düsenansatzbereich 5 vorgesehen. Dazu ist stirnseitig in den Ansatzbereich 5 mit etwas radialem Abstand zum ausmündenden Steigkanalmundstück 6 um dieses herum eine Ringnut 22 ausreichender Tiefe eingebracht, in welche die ebenfalls als Heizzylinder ausgebildete zweite Heizeinheit 12a eingesetzt ist. Mit anderen Worten ist durch die Ringnut 22 ein separater Heizungsaufnahmeraum im Düsenansatzbereich 5 des Gießbehälterkopfs 2b geschaffen, in welchen der zweite Heizzylinder 12a eingesetzt ist.For further optimized internal active heating, in particular of the critical upper part of the riser channel region 2c, a second internal
Der zweite Heizzylinder 12a kann in seiner Bauform dem Typ des ersten, in die Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 eingesetzten Heizzylinders 12 entsprechen, d.h. außenseitig und/oder innenseitig an einem Trägermantel mit einer elektrischen Heizleiterstruktur versehen und optional auf der von der Heizleiterstruktur abgewandten Mantelseite mit einer Wärmeisolierung versehen sein. Alternativ kann der zweite Heizzylinder 12a auch durch eine andere Heizpatrone eines herkömmlichen Typs realisiert sein. Vorzugsweise ist der zweite Heizzylinder 12a für eine Wärmeabstrahlung radial nach innen und eventuell zusätzlich an der innenliegenden Stirnseite ausgelegt. Er bewirkt eine effektive aktive Beheizung speziell des Düsenansatzbereichs 5 im Bereich des Steigkanalmundstücks 6 und des darin eingesetzten Eintrittsbereich der angekoppelten Düse 7.The
Als weitere Beheizungsoption ist im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 eine zusätzliche außenseitige Beheizung der Düse 7 durch eine dritte Heizeinheit 12b vorgesehen, die ebenfalls als elektrische Widerstandsheizeinheit in Form eines Heizzylinders realisiert ist, der um den Düsenumfang herumgelegt ist. Die axiale Länge dieses dritten Heizzylinders 12b ist frei wählbar, je nach gewünschter Beheizungslänge für die Düse 7. Auch der dritte Heizzylinder 12b kann in seiner Bauform derjenigen des ersten Heizzylinders 12 entsprechen oder von einem anderen, herkömmlichen und daher hier nicht näher zu erläuternden Bautyp sein. In jedem Fall hat die elektrische Beheizung der Düse 7 z.B. gegenüber einer Induktionsheizung den Vorteil, dass sie keiner Zwangskühlung bedarf und sich kompakter bauen lässt, so dass insgesamt der Durchmesser der mit dem außenseitigen Heizzylinder 12b versehen Düse 7 relativ gering gehalten werden kann. Zudem werden Streufelder, wie sie bei Induktionsheizungen auftreten, bei der vorliegend ausschließlich elektrischen Beheizung des Gießbehälters 2 und der Düse 7 vermieden. Alternativ zur internen Mundstückbeheizung durch die zweite Heizeinheit 12a kann eine äußere Mundstückbeheizung durch eine den Düsenansatzbereich 5 umgebende Heizeinheit z.B. nach Art der äußeren Düseneinheit 12b vorgesehen sein.As a further heating option in the embodiment of FIG. 1, an additional outside heating of the nozzle 7 by a
Mit Hilfe der drei elektrischen Heizeinheiten 12, 12a, 12b kann eine ausreichende und gleichmäßige aktive Beheizung der Schmelzeförderstrecke ab dem Schmelzentiegel 1 bis und bei Bedarf einschließlich der Düse 7 sichergestellt werden. Der in die Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 eingesetzte erste Heizzylinder 12 sorgt für eine gleichmäßige Beheizung des oberen Abschnitts des Steigkanals 4 schon ab dem Badspiegel 11a der Schmelze 11 im Tiegel 1 bis zum abknickenden Mundstückbereich 6, der seinerseits zusätzlich von der ihn umgebenden zweiten Heizeinheit 12a beheizt wird. Die Düsenstrecke kann in gewünschter Länge durch den sie umgebenden dritten Heizzylinder 12b beheizt werden. Es versteht sich, dass die drei Heizeinheiten 12, 12a, 12b in ihrer Heizleistung bei Bedarf geeignet aufeinander abgestimmt werden können, wozu sie in üblicher Weise an eine nicht gezeigte, herkömmliche Einheit zur Regelung oder Steuerung der elektrischen Heizleistung angekoppelt werden können. Es versteht sich des Weiteren, dass je nach Anwendungsfall in alternativen Ausführungsformen nur der erste Heizzylinder 12 in der Kolbenstangendurchführungsbohrung 8 oder nur der zweite Heizzylinder 12a im Düsenansatzbereich 5 jeweils mit oder ohne die zusätzliche außenseitige Düsenbeheizung 12b vorgesehen sein kann.With the help of the three
Fig. 5 zeigt als Variante des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 eine weitere vorteilhafte innere elektrische Beheizungsoption für einen entsprechend modifizierten Gießbehälter 25, wobei der Übersichtlichkeit halber für identische oder funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind und insoweit auf deren obige Beschreibung verwiesen werden kann. Der Gießbehälter 25 ist dabei in Fig. 5 nur mit einem hier interessierenden Abschnitt seines Kopfteils 2b dargestellt, der den Düsenansatzbereich 5 ohne eingesetzte Düse umfasst.FIG. 5 shows, as a variant of the exemplary embodiment of FIG. 1, a further advantageous internal electrical heating option for a correspondingly modified
Beim Gießbehälter 25 von Fig. 5 ist eine elektrische Heizeinheit in Form eines Heizzylinders 26 vorgesehen, der den Steigkanal 4 in einem vertikalen Abschnitt kurz vor Übergang in den abgewinkelten Mundstückbereich 6 mit etwas radialem Abstand umgibt. Dazu ist in den entsprechenden Abschnitt des Steigkanalsbereichs 2c des Gießbehälters 25 eine im Querschnitt kreisbogenförmige, z.B. etwa halbkreisförmige, vertikale Längsschlitzöffnung 27 eingebracht, die als Heizungsaufnahmeraum fungiert, in den eine Teilschale 26b des aus zwei Teilschalen 26a, 26b zusammengesetzten Heizzylinders 26 eingesetzt ist. Die andere Teilschale 26a ist im gezeigten Beispiel von außen an den Steigkanalbereich 2c angelegt. Insbesondere kann es sich bei den beiden Teilschalen 26a, 26b um je eine Halbschale handeln. Es versteht sich, dass die axiale Länge des Heizzylinders 26 je nach Bedarf geeignet gewählt werden kann. Da er vergleichsweise nah am Steigkanal 4 platziert ist, kann mit diesem Heizzylinder 26 eine gezielte Beheizung des Steigkanals 4 im betreffenden Abschnitt bewirkt werden. Bei Bedarf kann die Beheizung mit dem Heizzylinder 26 gemäß Fig. 5 mit einer Beheizung durch eine oder mehrere der drei in Fig. 1 gezeigten Heizeinheiten 12, 12a, 12b kombiniert sein.In the casting
Eine weitere alternative, steigkanalnahe elektrische Beheizung ist in Fig. 5 gestrichelt angedeutet. Hierbei ist ein elektrischer Heizzylinder 28 in die den Steigkanal 4 bildende Steigbohrung 4a selbst eingesetzt, z.B. in einer entsprechenden abschnittweisen innenseitigen Ausnehmung 29 derselben. Alternativ kann ein solcher in die Steigbohrung selbst eingesetzter Heizzylinder Teil einer Einschubhülse sein, die in die Steigbohrung 4a eingesetzt ist und im betreffenden Abschnitt den Steigkanal 4 bildet. Es versteht sich, dass die elektrische Heizleiterstruktur des Heizzylinders gegenüber dem Innenraum der Steigbohrung und damit gegenüber der dort geförderten Schmelze elektrisch isoliert ist.Another alternative, rising near the canal electrical heating is indicated by dashed lines in Fig. 5. Here, an
Die Fig. 6 bis 9 veranschaulichen eine weitere Variante eines elektrisch beheizbaren Gießbehälters 30 für eine entsprechende Dosiereinrichtung einer Warmkammer-Druckgießmaschine, wobei der Gießbehälter 30 hier nur mit einem die Heizmittel enthaltenden Gießbehälterkopfteil 30a gezeigt ist. Im übrigen ist der Gießbehälter 30 sowie die zugehörige Dosiereinrichtung von einem üblichen, z.B. dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 entsprechenden Typ. So weist auch dieser Gießbehälter 30 wiederum eine etwa mittige axiale Kolbenstangendurchführungsbohrung 31 und einen außermittigen, in den Ansichten der Fig. 6 bis 9 nicht zu erkennenden Steigkanal auf, der in einem Düsenansatzbereich 32 mit einem abgewinkelten Mundstück 33 ausmündet.6 to 9 illustrate a further variant of an electrically
Zur aktiven Beheizung des Gießbehälterkopfs 30a insbesondere in der Umgebung des Steigkanals sind in diesem Ausführungsbeispiel vier elektrische Widerstandsheizeinheiten 34a, 34b, 34c, 34d vorgesehen, die in eigens hierfür vorgesehene Beheizungsbohrungen eingesetzt sind, die als Sackbohrungen von der Oberseite in den Gießbehälterkopf 30a eingebracht sind.For active heating of the casting
Wie speziell aus Fig. 6 zu erkennen, sind die vier Heizeinheiten 34a bis 34d symmetrisch zu einer Symmetrielängsachse 35 des Gießbehälters 30 angeordnet. Zwei Heizeinheiten 34c, 34d befinden sich auf je einer Seite des Düsenansatzbereichs 32, die beiden anderen Heizeinheiten 34a, 34b sind dazu etwas nach außen und in Richtung Kolbenstangendurchführungsbohrung 31 versetzt angeordnet, wie gezeigt. Die beiden letztgenannten Heizeinheiten 34a, 34b sind in Form von Heizzylindern bzw. Heizpatronen vertikal in ihre entsprechend vertikal verlaufende Beheizungsbohrung 36 eingesetzt, wie anhand der Schnittzeichnung von Fig. 7 für die Heizpatrone 34a zu erkennen. Die beiden anderen Heizeinheiten 34c, 34d sind als Heizzylinder bzw. Heizpatronen in schräg nach unten und innen verlaufende Beheizungsbohrungen 37 eingesetzt, wie in der Schnittzeichnung von Fig. 8 für die Heizpatrone 34c zu erkennen.As can be seen especially from FIG. 6, the four
In den Fig. 8 und 9 ist darüber hinaus detaillierter eine vorteilhafte Art der Einbringung der jeweiligen Heizpatrone in ihre zugehörige Beheizungsbohrung am Beispiel der in die Beheizungsbohrung 37 eingesetzten Heizpatrone 34c dargestellt. Bei dieser Realisierung ist die Beheizungsbohrung 37 zylindrisch ausgeführt, und eine außenzylindrische und innenkonische Einsatzhülse 38 ist in die Beheizungsbohrung 37 eingepasst, z.B. eingeschrumpft. In den von der Einsatzhülse 38 bereitgestellten, sich von außen nach innen verjüngenden Innenkonus ist dann die Heizpatrone 34c, die von außenzylindrischer Form ist, mittels einer außenkonischen und innenzylindrischen Adapterhülse 39 eingesetzt. Dazu ist der Außenkonus der Adapterhülse 39 korrespondierend zum Innenkonus der Einsatzhülse 38 gewählt.In FIGS. 8 and 9, moreover, an advantageous manner of introducing the respective heating cartridge into its associated heating bore is illustrated in more detail using the example of the heating cartridge 34c inserted in the heating bore 37. In this implementation, the heating bore 37 is cylindrical, and an outer cylindrical and inner
Diese Gestaltung der Aufnahme für die jeweilige Heizpatrone ermöglicht ein problemloses Herausziehen der nur so aus ihrer als Sackbohrung ausgelegten Beheizungsbohrung herausnehmbaren Heizpatrone zu Wartungs- oder Austauschzwecken auch nach längerem Gebrauch. Denn auch nach längerer thermischer Belastung unter den üblichen Druckgießbedingungen und den entsprechenden Beheizungstemperaturen kann die Adapterhülse 39 mit der in ihr gehaltenen Heizpatrone 34c aufgrund ihres von innen nach außen weiter werdenden Außenkonus aus der Einsatzhülse 38 mit ihrem korrespondierenden Innenkonus herausbewegt werden, ohne dass sich diese Teile unlösbar verklemmen. Dies kann bei Bedarf weiter dadurch gefördert werden, dass die Adapterhülse 39 aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften gefertigt wird, zusätzlich zu einer guten Wärmeleitfähigkeit, die gefordert ist, um einen guten Wärmeübergang von der Heizpatrone 34c in das Material des Gießbehälterkopfs 30a sicherzustellen. Ein günstiges Material für diese Anforderungen der Adapterhülse 39 ist z.B. Bronze. Die Verwendung der außenzylindrischen und innenkonischen Einsatzhülse 38 hat fertigungstechnische Vorteile, da die Beheizungsbohrung 37 selbst in zylindrischer Form in den Gießbehälterkopf 30a eingebracht werden kann und nicht mit höherem Aufwand konisch ausgebildet werden muss.This design of the receptacle for the respective heating cartridge allows easy removal of the only so from their designed as a blind bore heating bore removable heating cartridge for maintenance or replacement purposes, even after prolonged use. Because even after prolonged thermal stress under the usual Druckgießbedingungen and the corresponding heating temperatures, the
Die vier Heizpatronen 34a bis 34d ermöglichen durch ihre oben geschilderte Positionierung wiederum eine erwünscht gleichmäßige Beheizung des Gießbehälterkopfs 30a vor allem in dessen Steigkanalbereich zwischen der Kolbenstangendurchführungsbohrung 31 und dem Düsenansatzbereich 32. Die Tiefe der Beheizungsbohrungen 36, 37 und damit die Einsatztiefe der Heizpatronen 34a bis 34d ist auch in diesem Beispiel vorzugsweise so gewählt, dass der Steigkanalbereich des Gießbehälterkopfs 30a schon kurz über dem normalen oder maximalen Badspiegel der Schmelze im Tiegel oder jedenfalls im Bereich einer Tiegelabdeckung oder kurz über dieser beheizt werden kann. Da sich die Heizpatronen 34a bis 34d nach oben bis über die Höhe des Mundstücks 33 hinaus erstrecken, wird der Steigkanalbereich im Gießbehälterkopfteil 30a bis zur Steigkanalausmündung in die Düse gleichmäßig beheizt. Die Heizpatronen 34a bis 34d werden über rechtwinklig abgehende Anschlüsse 40a bis 40d mit einer geeigneten Spannungs-/Stromquelle verbunden, die ihrerseits mit einer Regel-/Steuereinheit zur Regelung oder Steuerung der Heizleistung verbunden ist.The four
Wie anhand der gezeigten und oben beschriebenen Ausführungsbeispiele deutlich wird, stellt die Erfindung eine Dosiereinrichtung für eine Warmkammer-Druckgießmaschine bereit, bei welcher der Gießbehälter im kritischen Steigkanalbereich oberhalb des Badspiegels der im Tiegel des Ofenbehälters vorliegenden Gießschmelze sehr gleichmäßig bis zur Ausmündung in die angekoppelte Düse aktiv beheizt werden kann, indem eine oder mehrere Heizeinheiten intern im Gießbehälter angeordnet sind, speziell in einer Kolbenstangendurchführungsbohrung, in der Steigbohrung selbst oder in einem eigens eingebrachten Heizungsaufnahmeraum, der z.B. als Beheizungsbohrung gestaltet sein kann. Bei Verwendung elektrischer Widerstandsheizeinheiten, wie in Form von Heizzylindern bzw. Heizpatronen, lässt sich die Beheizung in besonders kompakter, klein bauender Weise verwirklichen, was insgesamt kompakte Bauformen von Gießbehälter und Düse begünstigt. Die Beheizung kompensiert systembedingte Wärmeverluste, die durch Abstrahlung und Wärmeleitung insbesondere an der Kontaktfläche der Düse zur Gießform und vom Gießbehälter zur Ofen-/Tiegelabdeckung und zur Gießbehälterhalterung an der Abdeckung verursacht werden.As is clear from the embodiments shown and described above, the invention provides a metering device for a hot-chamber die casting machine in which the casting container in the critical riser region above the bath level of the molten metal present in the crucible of the furnace container very evenly active to the mouth in the coupled nozzle can be heated by one or more heating units are arranged internally in the casting, especially in a piston rod through hole, in the riser itself or in a specially introduced heating space, which can be designed, for example, as a heating bore. When using electrical resistance heating units, such as in the form of heating cylinders or heating cartridges, the heating can be realized in a particularly compact, small-scale construction, which favors overall compact designs of casting container and nozzle. The heating compensates for system-related heat losses, which are caused by radiation and heat conduction in particular at the contact surface of the nozzle to the mold and from the casting container to the furnace / crucible cover and to Gießbehälterhalterung on the cover.
Der Einsatz elektrischer Heizeinheiten hat zudem den Vorteil, dass diese in ihrer Heizleistung und Heizwirkung vergleichsweise gut steuerbar sind und in der Regel ohne aufwändige und voluminöse Zwangskühlung auskommen. Je nach Anwendungsfall können jedoch statt elektrischer Heizeinheiten auch andere herkömmliche flammenlose Heizeinheiten verwendet werden.The use of electrical heating units also has the advantage that they are relatively easy to control in their heating power and heating effect and usually get by without costly and voluminous forced cooling. Depending on the application, however, other conventional flameless heating units can be used instead of electrical heating units.
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