WO2009059650A1

WO2009059650A1 - Entlüftungseinrichtung für eine druckgiessvorrichtung

Info

Publication number: WO2009059650A1
Application number: PCT/EP2008/006180
Authority: WO
Inventors: Jörg Gauermann
Original assignee: Electronics Gmbh Vertrieb Elektronischer Geräte
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2008-07-26
Publication date: 2009-05-14
Also published as: DE102007054520B4; US20100276107A1; JP2011502051A; EP2209575A1; DE102007054520A1; CN101883650A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung, die einen mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum und eine mit dem Formhohlraum verbundene Gasabsaugvorrichtung zum Absaugen des Formhohlraums aufweist, wobei die Entlüftungseinrichtung ein Strömungslabyrinth umfasst, dessen Eingang mit dem Formhohlraum und dessen Ausgang mit der Gasabsaugvorrichtung verbindbar ist. Um die Entlüftungseinrichtung derart weiterzubilden, dass sie eine verbesserte Evakuierung des Formhohlraums ermöglicht, ohne dass die Gefahr besteht, dass flüssiges Gießmaterial aus der Entlüftungseinrichtung heraustreten kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths veränderbar ist. Außerdem wird eine Druckgießvorrichtung mit einer derartigen Entlüftungseinrichtung vorgeschlagen.

Description

Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung, die einen mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum und eine mit dem Formhohlraum verbundene Gasabsaugvorrichtung zum Absaugen des Formhohlraums aufweist, wobei die Entlüftungseinrichtung ein Strömungslabyrinth umfasst, dessen Eingang mit dem Formhohlraum und dessen Ausgang mit der Gasabsaugvorrichtung verbindbar ist.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Druckgießvorrichtung mit einer derarti- gen Entlüftungseinrichtung.

Druckgießvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 20 2005 019288 Ul bekannt. Sie weisen einen Formhohlraum auf, in den flüssiges Gießmaterial, beispielsweise eine Aluminium- oder Magnesiumschmelze, eingepresst werden kann. Um zu vermeiden, dass im zunächst flüssigen und dann innerhalb sehr kurzer Zeit aushärtenden Gießmaterial Luftblasen eingeschlossen werden, durch die die Qualität des hergestellten Gussteiles beeinträchtigt werden könnte, kann der Formhohlraum mittels einer Gasabsaugvorrichtung abgesaugt werden. Das Absaugen des Formhohlraumes kann vor und während des Befüllens des Formhohlraumes erfolgen. Um zu vermeiden, dass flüssiges Gießmaterial aus dem Formhohlraum heraustreten und zur Gasabsaugvorrichtung oder zu einem dieser vorgeschalteten Entlüftungsventil gelangen kann, ist zwischen den Formhohlraum und die Gasabsaugvorrichtung eine Entlüftungseinrichtung geschaltet, die ein Strömungslabyrinth ausbildet, des- sen Eingang mit dem Formhohlraum und dessen Ausgang mit der Gasabsaugvorrichtung verbindbar ist. Der Eingang kann beispielsweise über einen Entlüftungskanal mit dem Formhohlraum verbunden sein, und der Ausgang des Strömungslabyrinths kann über eine Absaugleitung mit der Gasabsaugvor- richtung verbunden sein. Über das Strömungslabyrinth kann der Formhohlraum abgesaugt werden. Tritt flüssiges Gießmaterial in das Strömungslaby- rinth ein, so erstarrt es innerhalb des Strömungslabyrinths, so dass die Strömungsverbindung zwischen dem Formhohlraum und der Gasabsaugvorrichtung unterbrochen wird. Derartige Entlüftungseinrichtungen, über die der Formhohlraum abgesaugt werden kann und in deren Strömungslabyrinth eintretendes Gießmaterial erstarrt, werden auch als Chili Block Systeme oder Waschbretter bezeichnet.

Die Hauptaufgabe der Gasabsaugvorrichtung einer Druckgießvorrichtung be- steht darin, eine bestimmte Luftmenge innerhalb kurzer Zeit, d. h. innerhalb von wenigen Sekunden, aus dem Formhohlraum zu evakuieren. Die Luft wird dabei durch verhältnismäßig enge Spalte aus dem Formhohlraum abgesaugt. Die engen Spalte beeinträchtigen das Absaugvermögen. Es hat sich gezeigt, dass in vielen Fällen die Formhohlräume trotz der Bereitstellung leistungsstar- ker Gasabsaugvorrichtungen nur ungenügend evakuiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Entlüftungseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie eine verbesserte Evakuierung des Formhohlraumes ermöglicht, ohne dass die Gefahr besteht, dass flüssiges Gießmaterial aus der Entlüftungseinrichtung heraustreten kann. Diese Aufgabe wird bei einer Entlüftungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths veränderbar ist. Dies gibt die Möglichkeit, Strömungsverluste innerhalb des Strömungslabyrinths beim Absaugen des Formhohl- raumes zu reduzieren, da zum Absaugen des Formhohlraumes für das Strömungslabyrinth ein verhältnismäßig großer Strömungsquerschnitt gewählt werden kann. Die Evakuierung des Formhohlraumes kann dadurch beträchtlich verbessert werden. Um jedoch vermeiden zu können, dass flüssiges Gießmaterial das Strömungslabyrinth durchströmen und aus der Entlüftungsein- richtung heraustreten kann, kann der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths verringert werden, so dass gewährleistet ist, dass einströmendes Gießmaterial zuverlässig innerhalb des Strömungslabyrinths erstarrt.

Von Vorteil ist es, wenn der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths durch in das Strömungslabyrinth einströmendes flüssiges Gießmaterial veränderbar ist. Dies gibt die Möglichkeit, den Strömungsquerschnitt zu Beginn des Gießvorganges verhältnismäßig groß zu wählen, um den Formhohlraum wirkungsvoll absaugen zu können. Der Absaugvorgang kann so lange erfolgen, bis in den Formhohlraum eingefülltes Gießmaterial in das Strömungslabyrinth eintritt. Das einströmende Gießmaterial kann dann die Verringerung des Strömungsquerschnitts des Strömungslabyrinths bewirken, beispielsweise dadurch, dass das einströmende Gießmaterial mit großer Wucht auf einen Wandabschnitt des Strömungslabyrinths trifft. Die Beaufschlagung des Wandabschnittes mit dem Impuls des einströmenden Gießmaterials kann dann zur Verringerung des Strömungsquerschnittes herangezogen werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Strömungslabyrinth einander gegenüberstehende, in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordnete erste und zweite Vorsprünge aufweist, deren Abstand zueinander veränderbar ist. An den ersten und zweiten Vorsprüngen erfährt das einströmende Gießmaterial jeweils eine Umlenkung, wobei auf die ersten und/oder zweiten Vorsprünge ein beträchtlicher Impuls übertragen wird, so dass die Vorsprünge ihre Relativlage ändern und dadurch den Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths verringern.

Vorzugsweise sind die ersten Vorsprünge in Strömungsrichtung relativ zu den zweiten Vorsprüngen versetzbar. Die ersten Vorsprünge sind somit beweglich gehalten, wohingegen die zweiten Vorsprünge feststehend ausgebildet sind. Trifft das einströmende Gießmaterial auf die ersten Vorsprünge, so ändern diese dadurch ihre Lage relativ zu den zweiten Vorsprüngen und verringern dadurch den Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung sind die ersten Vorsprünge an einer beweglichen Halterung gehalten. Die Halterung kann beispielsweise in Form eines verschiebbaren Schlittens ausgebildet sein, der zwischen einer ersten Endstellung, in der das Strömungslabyrinth einen verhältnismäßig großen Strömungsquerschnitt aufweist, und einer zweiten Endstellung, in der das Strö- mungslabγrinth einen verhältnismäßig geringen Strömungsquerschnitt aufweist, hin und her bewegbar ist. Vorzugsweise ist der Schlitten an einer Line- arführung gehalten, die beispielsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildet sein kann. Wie bereits erläutert, ist es günstig, wenn die ersten Vorsprünge durch in das Strömungslabyrinth einströmendes flüssiges Gießmaterial versetzbar sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die ersten Vorsprünge vom flüssigen Gießmaterial verschiebbar sind, wobei dadurch der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths verringert wird.

Von Vorteil ist es, wenn die ersten Vorsprünge entgegen einer elastischen Rückstellkraft versetzbar sind. Die ersten Vorsprünge können dadurch ausgehend von einer Ruhelage, die sie einnehmen, solange sie nicht von flüssigem Gießmaterial beaufschlagt werden, in eine Arbeitslage überführt werden, in der das Strömungslabyrinth einen verglichen mit der Ruhelage verringerten Strömungsquerschnitt aufweist. Der Übergang von der Ruhelage in die Arbeitslage erfolgt entgegen der Wirkung der elastischen Rückstellkraft. Entfällt die Beaufschlagung der ersten Vorsprünge durch das Gießmaterial, so nehmen diese aufgrund der einwirkenden Rückstellkraft selbsttätig wieder ihre Ruhelage ein.

Besonders günstig ist es, wenn die ersten Vorsprünge in ihrer Arbeitslage arretierbar sind. Es hat sich gezeigt, dass dadurch das Entfernen von erstarrtem Gießmaterial aus dem Strömungslabyrinth vereinfacht wird, da durch das Ar- retieren der ersten Vorsprünge das erstarrte Gießmaterial keine Kraftbeaufschlagung durch die elastisch vorgespannten ersten Vorsprünge erfährt.

Flüssiges Gießmaterial wird üblicherweise mittels eines Einpresskolbens in den Formhohlraum eingepresst, füllt diesen dann nach Möglichkeit vollständig aus und strömt dann mit sehr hoher Geschwindigkeit zum Eingang des Strömungslabyrinths. Um eine Beschädigung der beweglichen ersten Vorsprünge durch das mit hoher Geschwindigkeit in das Strömungslabyrinth einströmende Gießmaterial zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn das flüssige Gießmaterial zunächst auf einen feststehenden und erst danach auf einen beweglichen Vorsprung trifft, wobei es an den Vorsprϋngen jeweils eine Umlenkung erfährt. Das einströmende Gießmaterial trifft somit zuerst auf einen feststehenden Vorsprung, an dem es umgelenkt wird und hierbei einen beträchtlichen Impuls auf den feststehenden Vorsprung überträgt. Beim weiteren Einströmen in das Strömungslabyrinth trifft das flüssige Gießmaterial dann mit bereits verringerter Geschwindigkeit auf einen beweglichen Vorsprung, an dem es eine erneute Umlenkung erfährt, wobei gleichzeitig dieser bewegliche Vorsprung un- ter Verringerung des Strömungsquerschnitts des Strömungslabyrinths relativ zum feststehenden Vorsprung versetzt wird. Das nunmehr deutlich abgebremste flüssige Gießmaterial kann anschließend auf einen weiteren feststehenden Vorsprung treffen, an dem es erneut umgelenkt wird um anschließend wieder auf einen beweglichen Vorsprung zu treffen. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden, wobei die jeweilige Umlenkung des Gießmaterials an einem beweglichen Vorsprung aufgrund der auftretenden Impulsübertragung zu einer zusätzlichen Bewegung der beweglichen Vorsprünge und damit zu einer weiteren Verringerung des Strömungsquerschnitts des Strömungslabyrinths führt.

Innerhalb des Strömungslabyrinths kühlt das eintretende Gießmaterial stark ab und erstarrt schließlich. Es ist deshalb von Vorteil, wenn das Strömungslabyrinth von einem möglichst wärmeleitenden Werkstoff gebildet wird, da dadurch eine besonders effektive Wärmeabfuhr sichergestellt werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung umfasst diese einen Entlüftungsblock mit einem ersten und einem zweiten Blockteil, wobei der erste Blockteil an einer ersten Formhälfte der Druckgießvorrichtung festlegbar ist und wobei der zweite Blockteil an einer zweiten Formhälfte der Druckgießvorrichtung festlegbar ist, und wobei die beiden Blockteile zwischen sich einen Strömungskanal ausbilden, in den am ersten Blockteil angeordnete erste Vorsprünge und am zweiten Blockteil angeordnete zweite Vorsprünge unter Ausbildung eines Strömungslabyrinths hineinragen, wobei die ersten Vorsprünge und/oder die zweiten Vorsprünge beweglich am ersten bzw. am zweiten Blockteil gehalten sind. Der Formhohlraum der Druckgießvorrichtung wird üblicherweise von zwei Form- hälften gebildet, wobei die erste Formhälfte beweglich und die zweite Formhälfte ortsfest gehalten ist, so dass nach Abschluss des Gießvorgangs das hergestellte Gussteil auf einfache Weise dem Formhohlraum entnommen werden kann, indem die erste Formhälfte von der zweiten Formhälfte weg bewegt wird. Die Entlüftungseinrichtung bildet einen Entlüftungsblock aus mit zwei Blockteilen. Hierbei kann das erste Blockteil an der beweglichen Formhälfte und das zweite Blockteil an der feststehenden Formhälfte angeordnet sein, so dass durch Öffnen des Formhohlraumes auch das zwischen den beiden Blockteilen angeordnete Strömungslabyrinth geöffnet werden kann. Das Strömungslabyrinth wird von den am jeweiligen Blockteil angeordneten Vorsprün- gen gebildet, und zur Veränderung des Strömungsquerschnitts des Strömungslabyrinths sind die ersten und/oder zweiten Vorsprünge am jeweiligen Blockteil beweglich gehalten.

Die ersten und/oder zweiten Vorsprünge sind bei einer vorteilhaften Ausfüh- rungsform der Erfindung an einer beweglich am oder im ersten bzw. zweiten Blockteil gelagerten Halteplatte festgelegt. Die Halteplatte kann in Form eines Schlittens ausgebildet sein, der beispielsweise mittels einer Linearführung am oder im jeweiligen Blockteil verschiebbar gelagert ist.

Günstig ist es, wenn die Halteplatte entgegen der Wirkung einer elastischen Rückstellkraft verschiebbar ist. Von der Halteplatte wird aufgrund der einwirkenden elastischen Rückstell kraft selbsttätig eine erste Endlage eingenommen, solange noch kein flüssiges Gießmaterial in das Strömungslabyrinth eintritt. Bei Eintreten von flüssigem Gießmaterial kann die Halteplatte aus der ersten Endlage verschoben werden unter Verringerung des Strömungsquerschnitts des Strömungslabyrinths.

Vorzugsweise ist zumindest eine Endlage der Halteplatte einstellbar. Hierzu kann ein Stellelement, beispielsweise eine Stellschraube zum Einsatz kommen, die einen Anschlag für die Halteplatte ausbildet, gegen den die Halteplatte aufgrund der einwirkenden elastischen Rückstell kraft gedrückt wird, solange noch kein Gießmaterial in das Strömungslabyrinth eintritt.

Günstig ist es, wenn die Position der ersten und/oder zweiten Vorsprünge mittels eines Messgebers erfassbar ist. Dies ermöglicht eine verbesserte Überwachung und Dokumentation des Gießvorganges, indem zu den hergestellten Gussteilen jeweils ein Messprotokoll angefertigt werden kann, dem die Position der ersten und/oder zweiten Vorsprünge während der Herstellung des Gussteiles entnommen werden kann.

Als Messgeber kann beispielsweise ein elektrischer Signalgeber zum Einsatz kommen, insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lage der ersten und/oder zweiten Vorsprünge mittels eines Weggebers erfassbar ist. Der Sig- nalgeber kann über eine Signalleitung mit einer Steuereinheit der Druckgießvorrichtung verbunden sein.

Günstigerweise ist die Halteplatte, an der die ersten oder zweiten Vorsprünge gehalten sind, arretierbar. Dies erleichtert das Öffnen des Strömungslabyrinths, um darin erstarrtes Gießmaterial zu entnehmen.

Wie eingangs erläutert, betrifft die Erfindung nicht nur eine Entlüftungseinrichtung der voran stehend genannten Art sondern auch eine Druckgießvor- richtung mit einer derartigen Entlüftungseinrichtung. Die Druckgießvorrichtung umfasst einen mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum und eine mit dem Formhohlraum verbundene Gasabsaugvorrichtung, wobei die Entlüftungseinrichtung zwischen den Formhohlraum und die Gasabsaugvorrichtung geschaltet ist. Der Formhohlraum kann über einen Entlüftungskanal der Druckgießvorrichtung mit dem Eingang des Strömungslabyrinths der Entlüftungseinrichtung verbunden sein, und der Ausgang des Strömungslabyrinths kann über eine Absaugleitung mit der Gasabsaugvorrichtung verbunden sein. Hierbei ist es günstig, wenn in die Absaugleitung ein Absaugventil geschaltet ist.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung;

Figur 2: eine vergrößerte Darstellung der Entlüftungseinrichtung aus Figur 1 mit beweglichen Vorsprüngen in einer ersten Endstellung und

Figur 3: eine vergrößerte Darstellung der Entlüftungseinrichtung aus Figur 1 mit beweglichen Vorsprüngen in einer zweiten Endstellung.

In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Druckgießvorrichtung 10 dargestellt, die eine erste, bewegliche Formhälfte 11 und eine zweite, fest- stehende Formhälfte 12 aufweist, die in üblicher Wiese mit einer an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Formschließeinheit zusammenwirken. Letztere umfasst eine bewegliche und eine feststehende Aufspannplatte, die in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellt sind und an denen jeweils eine der beiden Formhälften 11, 12 in bekannter Weise gehalten ist. Mittels der Formschließeinheit kann auf die beiden Formhälften 11, 12 eine vorgebbare Schließkraft ausgeübt werden. Die beiden Formhälften 11, 12 bilden zwischen sich einen Formhohlraum 14 aus, der die Form eines zu gießenden Gussstückes aufweist und in den ein Gießmaterial, beispielsweise eine metallische Schmelze, vorzugsweise flüssiges Aluminium- oder Magnesiummaterial, eingepresst werden kann. Hierzu weist der Formhohlraum 14 eine Eintrittsöffnung auf, die üblicherweise als "Anschnitt" bezeichnet wird und in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 15 belegt ist. Der Anschnitt 15 steht über einen Einlasskanal 17 mit einer Gießkammer 18 in Verbindung, die eine Einfüllöffnung 19 aufweist und in der ein Einpresskolben 21 verschieblich gelagert ist. Der Einpresskolben 21 ist an einer Kolbenstange 22 gehalten, die mit ihrem dem Einpresskolben 21 abgewandten Ende an einem Arbeitskolben 24 festgelegt ist. Der Arbeitskolben 24 ist in einem Arbeitszylinder 26 einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 27 belegten Antriebseinheit verschieblich gela- gert. Die Antriebseinheit 27 weist einen hydraulisch mit dem Arbeitszylinder 26 gekoppelten Druckzylinder 29 auf, in dem ein Druckkolben 30 verschieblich gelagert ist. Auf seiner dem Arbeitszylinder 26 zugewandten Stirnseite trägt der Druckkolben 30 einen Druckzapfen 31, der auf der der Kolbenstange 22 abgewandten Seite des Arbeitszylinders 26 in den Arbeitszylinder 26 ein- taucht.

Der Druckzylinder 29 steht über eine Druckleitung 33 mit einem an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Druckspeicher in Strömungsverbindung, der unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit auf- nimmt. In die Druckleitung 33 ist ein elektrisch steuerbares Steuerventil 34 geschaltet in Form eines Magnetventiles, mit dessen Hilfe die Strömungsverbindung zwischen dem in der Zeichnung nicht dargestellten Druckspeicher und dem Druckzylinder 29 definiert geöffnet und geschlossen werden kann.

Der Arbeitszylinder 26 steht über eine Auslassleitung 36 mit einem Vorratstank 37 für Hydraulikflüssigkeit in Strömungsverbindung, so dass über die Auslassleitung 36 Hydraulikflüssigkeit vom Arbeitszylinder 26 an den Vorratstank 37 abgegeben werden kann.

Die Kolbenstange 22 trägt in Längsrichtung ungefähr mittig eine Buchse 39, an der ein Tragarm 40 festgelegt ist, der endseitig ein Messlineal 41 trägt, das mit einem Weggeber 42 zusammenwirkt.

Der Weggeber 42 steht über eine Signalleitung 44 mit einer elektrischen Steuereinheit 46 in Verbindung, an die über eine Steuerleitung 48 auch das Steuerventil 34 angeschlossen ist.

Die Druckgießvorrichtung 10 weist eine an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Gasabsaugvorrichtung 50 auf, die über einen vom Formhohlraum 14 ausgehenden Entlüftungskanal 52, eine sich an den Entlüftungskanal 52 anschließende Entlüftungseinrichtung 55 und eine sich daran anschließende Absaugleitung 57 mit dem Formhohlraum 14 in

Strömungsverbindung steht. In die Absaugleitung 57 ist ein als Magnetventil ausgestaltetes Auslassventil 59 geschaltet, das über eine Steuerleitung 60 mit der Steuereinheit 46 verbunden ist.

Die Entlüftungseinrichtung 55 ist in den Figuren 2 und 3 vergrößert dargestellt. Sie bildet einen Entlüftungsblock 62 aus mit einem ersten Blockteil 63, das an der beweglichen Formhälfte 11 festgelegt ist, und mit einem zweiten Blockteil 64, das an der feststehenden Formhälfte 12 festgelegt ist. Die beiden Blockteile 63 und 64 bilden zwischen sich einen Strömungskanal 66 aus, der sich an den Entlüftungskanal 52 anschließt und der über einen den zweiten Blockteil 64 durchgreifenden Auslasskanal 67 mit der Absaugleitung 57 verbunden ist. In den Strömungskanal 66 ragen rippenförmig ausgebildete erste Vorsprünge 69 und ebenfalls rippenförmig ausgebildete zweite Vorsprünge 70, die einander gegenüberstehen und in Strömungsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, wobei Sie kammartig ineinander greifen und zwischen sich ein Strömungslabyrinth 72 ausbilden. Die ersten Vorsprünge 69 sind mittels einer an sich bekannten und deshalb zur Erzielung einer besseren Übersicht in der Zeichnung nicht dargestellten Schraubverbindung an einer Halteplatte 74 festgelegt, die nach Art eines Schlittens ausgebildet und mit Hilfe einer Linearführung 75, beispielsweise ei- ner Schwalbenschwanzführung, verschiebbar in einer Ausnehmung 77 des ersten Blockteils 63 gelagert ist. Über eine Druckstange 79 wird die Halteplatte 74 von einer Druckfeder 80 mit einer elastischen Rückstell kraft beaufschlagt. Die Druckfeder 80 ist in einem Federgehäuse 82 angeordnet, das außenseitig auf der der beweglichen Formhälfte 11 abgewandten Seite am ersten Blockteil 63 festgelegt ist und das von der Druckstange 79 durchgriffen wird, die an ihrem freien Ende einen Ausleger 83 trägt, der mit einem elektrischen Weggeber 85 zusammenwirkt und der in der in Figur 2 dargestellten ersten Endstellung der Halteplatte 74 an einem Schaltkontakt 86 anliegt. Der Weggeber 85 und der Schaltkontakt 86 sind über in der Zeichnung zur Erzielung einer bes- seren Übersicht nur auszugsweise dargestellte Signalleitungen 87 bzw. 88 mit der Steuereinheit 46 verbunden.

Zwischen dem Federgehäuse 82 und dem Ausleger 83 ist eine Arretiereinrichtung 90 angeordnet, die von der Druckstange 79 durchgriffen wird. Die Arre- tiereinrichtung 90 weist in an sich bekannter und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellter Weise Arretiermittel, beispielsweise Spannmittel auf, mit denen die Druckstange 79 und über diese auch die Halteplatte 74 und die ersten Vorsprünge 79 in beliebiger Stellung arretiert werden können.

Die Halteplatte 74 wird von der Druckfeder 80 mit einer Federkraft in Richtung der beweglichen Formhälfte 11 beaufschlagt. Mit einer der Druckstange 79 abgewandten Stirnseite 92 liegt die Halteplatte 74 in der in Figur 2 darge- stellten Stellung an einem verstellbaren Anschlag in Form einer Stellschraube 93 an, die die Lage der Halteplatte 74 und damit auch die Lage der ersten Vorsprünge 69 vorgibt.

In den ersten Blockteil 63 taucht ein Temperaturmessfühler 95 ein, der über eine Signalleitung 96 mit der Steuereinheit 46 verbunden ist.

Die zweiten Vorsprünge 70 sind unbeweglich am zweiten Blockteil 64 festgelegt, wobei zu ihrer Festlegung ebenfalls eine an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte Schraubverbindung zum Einsatz kommen kann.

Die Halteplatte 74 und damit auch die ersten Vorsprünge 69 sind zwischen der in Figur 2 dargestellten ersten Endstellung, in der die Halteplatte 74 mit ihrer Stirnseite 92 an der Stellschraube 93 anliegt, und der in Figur 3 dargestellten zweiten Endstellung, in der die Stirnseite 92 einen Abstand zur Stellschraube 93 einnimmt, hin und her verschiebbar. In der ersten Endstellung nehmen die ersten Vorsprünge 69 einen verhältnismäßig großen Abstand zu den zweiten Vorsprüngen 70 ein, so dass das Strömungslabyrinth 72 einen verhältnismäßig großen Strömungsquerschnitt aufweist. Mit zunehmender Verschiebung der Halteplatte 74 in ihre zweite Endstellung verringert sich der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths 72. Dies wird insbesondere aus Figur 3 deutlich.

Zur Herstellung eines Gussstückes wird eine metallische Schmelze mittels des Einpresskolbens 21 in den Formhohlraum 14 eingepresst. Der Einpresskolben 21 nimmt zu Beginn des Gießvorganges eine zurückgezogene Stellung ein, in der er die Einfüllöffnung 19 freigibt, so dass die metallische Schmelze in die Gießkammer 18 eingefüllt werden kann. Anschließend wird der Einpresskolben 21 mittels der Antriebseinheit 27 in die Gießkammer 18 eingeschoben. Der von dem Einpresskolben 21 zurückgelegte Weg kann mittels des Weggebers 42 erfasst werden. Zunächst wird das flüssige Gießmaterial mittels des Einpresskolbens 21 bis zum Anschnitt 15 befördert und gleichzeitig werden Luft- und Gießgase mittels der Gasabsaugvorrichtung 50 über den Entlüftungskanal 52, das Strömungslabyrinth 72, den Auslasskanal 67 und die Absaugleitung 57 aus dem Formhohlraum 14 abgesaugt, wobei das Auslassventil 59 geöffnet ist.

Hat der Einpresskolben 21 entsprechend dem Signal des Weggebers 42 eine Stellung erreicht, bei der die Schmelze bis zum Anschnitt 15 gelangt ist, so wird die Antriebseinheit 27 von der Steuereinheit 46 über das Steuerventil 34 derart aktiviert, dass der Einpresskolben 21 innerhalb einer sehr kurzen Zeit mit hoher Geschwindigkeit weiter in die Gießkammer 18 eingeschoben wird und der zuvor evakuierte Formhohlraum 14 vollständig mit flüssigem Gießmaterial befüllt wird. Das flüssige Gießmaterial 100 erreicht schließlich den Eingang 98 des Strömungslabyrinths 72 und wird zunächst von einem zweiten Vorsprung 70 umgelenkt, um anschließend auf einen ersten Vorsprung 69 zu treffen. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Das flüssige Gießmaterial 100 trifft hierbei mit sehr hoher Geschwindigkeit auf einen ersten Vorsprung 69, auf den dadurch ein beträchtlicher Impuls übertragen wird. Dies hat zur Folge, dass der erste Vorsprung 69 zusammen mit der Halteplatte 74 entgegen der Wirkung der Druckfeder 80 in die der Stellschraube 93 abgewandte Richtung ver- schoben wird, so dass der zunächst beträchtliche Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths 72, über das der Formhohlraum 14 abgesaugt wird, verringert wird. Durch die aufeinander folgenden Umlenkungen, die das flüssige Gießmaterial 100 innerhalb des Strömungslabyrinths 72 erfährt, wird das Gießmaterial 100 abgebremst. Gleichzeitig wird vom flüssigen Gießmaterial 100 Wärme an die Blockteile 63 und 64 sowie an die Vorsprünge 69 und 70 und an die Halteplatte 74 abgegeben, so dass sich die Temperatur des Gieß- materials 100 stark verringert und dieses schließlich innerhalb des Strömungslabyrinths 72 erstarrt, noch bevor das Gießmaterial 100 den Ausgang 99 des Strömungslabyrinths 72 erreicht.

Das im Formhohlraum 14 aushärtende Gießmaterial 100 kann vom Einpress- kolben 21 mit einem sehr hohen Druck beaufschlagt werden zur Nachverdichtung des Gießmaterials 100.

Nach erfolgtem Gießvorgang kann der Formhohlraum 14 durch Verschieben der beweglichen Formhälfte 11 geöffnet werden, wobei gleichzeitig auch das Strömungslabyrinth 72 geöffnet wird, da der an der beweglichen Formhälfte 11 festgelegte erste Blockteil 63 zusammen mit der beweglichen Formhälfte 11 in Abstand zum zweiten Blockteil 64 gebracht wird. Das innerhalb des Strömungslabyrinths 72 ausgehärtete Gießmaterial 100 kann somit auf einfache Weise dem Strömungslabyrinth 72 entnommen werden. Um die Entnahme zu erleichtern, kann die Halteplatte 74 zusammen mit den ersten Vorsprüngen 69 in ihrer in Figur 2 dargestellten zweiten Endstellung mittels der Arretiereinrichtung 90 arretiert werden, so dass das im Strömungslabyrinth 72 ausgehärtete Gießmaterial 100 keiner Kraftbeaufschlagung durch die ersten Vorsprünge 79 unterliegt.

Nach Entnahme des erstarrten Gießmaterials 100 aus dem Strömungslabyrinth 72 und Entnahme des Gussteiles aus dem Formhohlraum 14 kann das erste Blockteil 63 zusammen mit der beweglichen Formhälfte 11 wieder in Richtung des zweiten Blockteils 64 bzw. in Richtung der feststehenden Formhälfte 12 bewegt werden, so dass anschließend ein erneuter Gießvorgang durchgeführt werden kann.

Durch die bewegliche Lagerung der ersten Vorsprünge 69 kann das Strömungslabyrinth 72 zu Beginn eines Gießvorganges einen beträchtlichen Strömungsquerschnitt aufweisen, so dass der Formhohlraum 14 von der Gasabsaugvorrichtung 50 zuverlässig evakuiert werden kann. Um jedoch zu vermei- den, dass während des Gießvorganges flüssiges Gießmaterial 100 durch das Strömungslabyrinth 72 hindurchströmen kann, kann dessen Strömungsquerschnitt aufgrund der beweglichen Lagerung der ersten Vorsprünge 69 verringert werden, wobei die ersten Vorsprünge 69 von dem Gießmaterial 100 verschoben werden, das in das Strömungslabyrinth 72 eintritt. Eine elektrische, hydraulische oder pneumatische Steuerung der Bewegung der ersten Vorsprünge 69 kann dadurch entfallen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung, die einen mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum und eine mit dem Formhohlraum verbundene Gasabsaugvorrichtung zum Absaugen des Formhohlraums aufweist, wobei die Entlüftungseinrichtung ein Strömungslabyrinth umfasst, dessen Eingang mit dem Formhohlraum und dessen Ausgang mit der Gasabsaugvorrichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths (72) veränderbar ist.

2. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Strömungslabyrinths (72) durch in das

Strömungslabyrinth (72) einströmendes flüssiges Gießmaterial veränderbar ist.

3. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungslabyrinth (72) einander gegenüberstehende, in

Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordnete erste und zweite Vorsprünge (69, 70) aufweist, deren Abstand zueinander veränderbar ist.

4. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Vorsprünge (69) in Strömungsrichtung relativ zu den zweiten Vorsprüngen (70) versetzbar sind.

5. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Vorsprünge (69) an einer beweglichen Halterung (74) gehalten sind.

6. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeich- net, dass die ersten Vorsprünge (69) durch in das Strömungslabyrinth einströmendes flüssiges Gießmaterial versetzbar sind.

7. Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Vorsprünge (69) entgegen einer elasti- sehen Rückstellkraft versetzbar sind.

8. Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung von in das Strömungslabyrinth (72) einströmendem flüssigen Gießmaterial ein erster Vorsprung (69) hinter einem zweiten Vorsprung (70) angeordnet ist.

9. Entlüftungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung (55) einen Entlüftungsblock (62) umfasst mit einem ersten und einem zweiten Blockteil (63, 64), wobei der erste Blockteil (63) an einer ersten Formhälfte (11) der Druckgießvorrichtung (10) festlegbar ist und wobei der zweite Blockteil (64) an einer zweiten Formhälfte (12) der Druckgießvorrichtung

(10) festlegbar ist, und wobei die beiden Blockteile (63, 64) zwischen sich einen Strömungskanal (66) ausbilden, in den am ersten Blockteil (63) angeordnete erste Vorsprünge (69) und am zweiten Blockteil (64) angeordnete zweite Vorsprünge (70) hineinragen, wobei die ersten Vor- sprünge (69) und/oder die zweiten Vorsprünge (70) beweglich am ersten bzw. zweiten Blockteil (63, 64) gehalten sind.

10. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Vorsprünge (69, 70) an einer beweglich am oder im ersten bzw. zweiten Blockteil (63, 64) gelagerten Halteplatte

(74) festgelegt sind.

11. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Halteplatte (74) entgegen der Wirkung einer elastischen Rück- stellkraft verschiebbar ist.

12. Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Endlage der Halteplatte einstellbar ist.

13. Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der ersten und/oder zweiten Vorsprünge (69, 70) mittels eines Messgebers (85) erfassbar ist.

14. Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (74) arretierbar ist.

15. Druckgießvorrichtung mit einem mit flüssigem Gießmaterial befüllbaren Formhohlraum (14) und mit einer mit dem Formhohlraum (14) verbundenen Gasabsaugvorrichtung (50) zum Absaugen des Formhohlraumes (14) und mit einer Enttüftungseinrichtung (55) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die zwischen den Formhohlraum (14) und die Gasabsaugvorrichtung (50) geschaltet ist.