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Die
Erfindung betrifft eine Druckgießvorrichtung mit einem
Formhohlraum, der über einen Einlasskanal mit einer Gießkammer
verbunden ist, wobei in der Gießkammer ein Gießkolben
verschiebbar gelagert ist und der Einlasskanal mittels eines ersten Stellorgans
verschließbar und freiggebar ist.
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Derartige
Druckgießvorrichtungen sind aus der
DE 10 2006 014 554 A1 bekannt.
Sie ermöglichen die Herstellung von Gussteilen beispielsweise aus
einer Aluminium- oder Magnesiumschmelze. Das Gießmaterial
kann mittels des Gießkolbens über den Einlasskanal
in den Formhohlraum eingepresst werden. Der Strömungsquerschnitt
des Einlasskanals kann hierbei mit Hilfe des ersten Stellorgans
verändert werden. Dies gibt die Möglichkeit, zu
Beginn des Gießvorganges den Einlasskanal völlig
freizugeben, so dass er einen möglichst großen
Querschnitt aufweist. Die Füllgeschwindigkeit kann beim
Einpressen des Gießmaterials variiert werden, indem die Querschnittsfläche
des Einlasskanals mit Hilfe des ersten Stellorgans verändert
wird. Je nach vorgegebener Geometrie des Formhohlraumes kann vorgesehen
sein, die Querschnittsfläche des Einlasskanals und damit
auch die Füllgeschwindigkeit in mehreren Phasen zu variieren.
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Bei
der Herstellung von Gussteilen besteht die Gefahr, dass sich Lufteinschlüsse
ausbilden, durch die Qualität des fertigen Gussteiles vermindert wird.
Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, den Formhohlraum vor
oder während seiner Befüllung mittels einer Gasabsaugvorrichtung
zu entlüften. Die Qualität der Gussteile kann
dadurch verbessert werden. Allerdings ist die Qualität
der Gussteile häufig noch nicht optimal.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckgießvorrichtung
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sich damit
qualitativ hochwertigere Gussteile herstellen lassen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Druckgießvorrichtung der gattungsgemäßen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
mittels des Gießkolbens flüssiges Gießmaterial
in die Gießkammer einsaugbar ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung
kann das Gießmaterial mittels des Gießkolbens
zunächst in die Gießkammer eingesaugt werden,
und anschließend kann das Gießmaterial mittels des
Gießkolbens in den Formhohlraum eingepresst werden. Die
Gefahr, dass sich Lufteinschlüsse im Gussteil ausbilden,
kann dadurch verringert werden. Während des Einbringens
des Gießmaterials in die Gießkammer herrscht in
der Gießkammer ein Unterdruck, der durch die Bewegung des
Gießkolbens erzeugt wird. Das Gießmaterial kommt
daher beim Einbringen in die Gießkammer praktisch nicht
mit Luft in Kontakt.
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Das
Einsaugen von Gießmaterial in die Gießkammer kann
beispielsweise dergestalt erfolgen, dass der Gießkolben
eine Bewegung ausgehend von einer vorderen Endstellung in eine hintere Endstellung
ausführt und gleichzeitig mittels des ersten Stellorgans
der Einlasskanal geschlossen ist. Die Rückzugsbewegung
des in der Gießkammer dicht geführten Gießkolbens
führt dann zu einem Unterdruck in der Gießkammer,
unter dessen Wirkung flüssiges Gießmaterial eingesaugt
werden kann. Hat der Gießkolben seine hintere Endstellung
erreicht, so ist der Einsaugvorgang abgeschlossen und das in die Gießkammer
eingesaugte Gießmaterial kann nun durch eine Bewegung des
Gießkolbens in seine vordere Endstellung in den Formhohlraum
eingepresst werden.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Gießkammer über eine
Saugleitung mit einem Vorratsbehälter für flüssiges
Gießmaterial verbunden ist. Über die Saugleitung
kann das Gießmaterial in die Gießkammer eingesaugt
werden.
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Günstigerweise
ist die Saugleitung vertikal ausgerichtet und taucht von oben in
den Vorratsbehälter für flüssiges Gießmaterial
ein. Dadurch kann über die Saugleitung Gießmaterial
aus einem Bereich unterhalb des im Vorratsbehälter vorliegenden Flüssigkeitsspiegels
des Gießmaterials abgesaugt werden. Dies hat den Vorteil,
dass oxydfreies Gießmaterial in die Gießkammer
eingesaugt werden kann. Die Gefahr, dass das Gießmaterial
mit Luft und insbesondere mit dem Luftsauerstoff in Kontakt kommt,
kann dadurch besonders gering gehalten werden.
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Bevorzugt
ist die Saugleitung mittels eines zweiten Stellorgans verschließbar
und freigebbar. Beim Einsaugen von Gießmaterial, d. h.
bei einer Bewegung des Gießkolbens von seiner vorderen
Endstellung in seine hintere Endstellung, kann die Saugleitung vom
zweiten Stellorgan freigegeben werden, und beim Einpressen des Gießmaterials
in den Formhohlraum, d. h. bei einer Bewegung des Gießkolbens von
seiner hinteren Endstellung in seine vordere Endstellung, kann die
Saugleitung mittels des zweiten Stellorgans geschlossen werden.
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Wie
bereits erwähnt, kann mittels des ersten Stellorgans der
Strömungsquerschnitt des Einlasskanals verändert
werden. Günstig ist es, wenn zu Beginn des Einpressvorganges
der Einlasskanal vollständig geöffnet wird, denn
dann strömt im Formhohlraum befindliche Luft in Richtung
der Gießkammer, in der zu diesem Zeitpunkt ein Unterdruck
herrscht. Die über den Einlasskanal in die Gießkammer
einströmende Luft unterdrückt eine Wellenbildung
in der Gießkammer. Eine derartige Wellenbildung kann durch
das ruckartige Anfahren des Gießkolbens entstehen. Eine
Wellenbildung des flüssigen Gießmaterials erhöht
das Risiko von Lufteinschlüssen im Gießteil. Da
eine Wellenbildung bei der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung
unterdrückt werden kann, kann die Qualität der
Gussteile erheblich gesteigert werden. Die erfindungsgemäße
Druckgießvorrichtung ermöglicht insbesondere die
Herstellung schweißbarer Gussteile aus Aluminium.
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Bei
der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung
kann dem Vorratsbehälter flüssiges Gießmaterial
unter der Oberfläche des Gießbades entnommen werden
und ist daher oxydfrei. Von Vorteil ist es, wenn vor der eigentlichen
Formfüllung ein kurzzeitiger Strahl von flüssigem
Gießmaterial in den Formhohlraum injiziert wird. Dadurch
kann der im Formhohlraum befindliche Restsauerstoff verbrannt und
damit neutralisiert werden. Dies wirkt sich positiv auf das Gussteil
aus, indem es besonders wenig Lunker und Luftblasen und sonstige
Lufteinschlüsse aufweist.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Druckgießvorrichtung weist die Gießkammer eine
mittels des zweiten Stellorgans verschließbare und freigebbare
Saugöffnung auf, in die die Saugleitung einmündet.
Die Saugöffnung lässt sich mittels des zweiten
Stellorgans wahlweise verschließen und freigeben. Beim
Einpressen von Gießmaterial aus der Gießkammer über
den Einlasskanal in den Formhohlraum kann die Saugöffnung mittels
des zweiten Stellorgans geschlossen werden, und beim Einsaugen von
Gießmaterial in die Gießkammer kann die Saugöffnung
vom zweiten Stellorgan freigegeben werden, wobei gleichzeitig der
Einlasskanal mittels des ersten Stellorgans geschlossen werden kann.
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Das
Stellorgan liegt günstigerweise gleitend an einer Kammerwand
der Gießkammer an. Die Kammerwand bildet somit eine Führung
für das Stellorgan aus, das zwischen einer Schließstellung
und einer Freigabestellung hin und her bewegt werden kann. In der
Schließstellung ist die Saugöffnung geschlossen
und damit die Strömungsverbindung von der Gießkammer
zum Vorratsbehälter für flüssiges Gießmaterial
unterbrochen, und in der Freigabestellung ist die Strömungsverbindung
hergestellt.
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Eine
besonders störungsunempfindliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Druckgießvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite
Stellorgan eine Durchgangsöffnung aufweist, die zwischen
einer fluchtend zur Saugöffnung angeordneten Freigabestellung
und einer versetzt zur Saugöffnung angeordneten Schließstellung
hin und her bewegbar ist.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Gießkammer
und das zweite Stellorgan gemeinsam einen Doppelzylinder ausbilden
mit einem Innenzylinder, an dessen Innenseite der Gießkolben gleitend
anliegt, und mit einem Außenzylinder, der koaxial zum Innenzylinder
ausgerichtet ist und an dessen Innenseite der Innenzylinder gleitend
anliegt, wobei der Innenzylinder relativ zum Außenzylinder um
die Zylinderachse verdrehbar ist. Der Innenzylinder bildet somit
das zweite Stellorgan aus und umfasst eine Durchgangsöffnung,
die in der Freigabestellung des zweiten Stellorgans fluchtend zur
Saugöffnung des Außenzylinders ausgerichtet werden kann.
Hierzu kann der Innenzylinder um die gemeinsame Zylinderachse des
Doppelzylinders verdreht werden.
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Zum
Verdrehen des Innenzylinders kann eine steuerbare Antriebseinrichtung
zum Einsatz kommen, insbesondere ein Kolben-Zylinderaggregat.
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Günstig
ist es, wenn der Füllstand der Gießkammer mittels
eines Füllstandssensors erfassbar ist. Dies gibt die Möglichkeit,
die Menge des mittels des Gießkolbens in die Gießkammer
eingesaugten Gießmaterials zu überwachen. Außerdem
können dadurch auf konstruktiv einfache Weise die Gießkammer
und der Einlasskanal auf Dichtigkeit überprüft
werden. Liegt eine Undichtigkeit vor, so führt dies zu
einer Verminderung des mittels des Gießkolbens erzeugbaren
Unterdrucks in der Gießkammer. Dies wiederum hat zur Folge,
dass weniger Gießmaterial in die Gießkammer eingesaugt
wird und sich daher der Füllstand der Gießkammer
verringert. Mit Hilfe des Füllstandssensors kann somit
bei jeder Hubbewegung des Gießkolbens die Dichtigkeit der Gießkammer
und des Einlasskanals geprüft werden, und gleichzeitig
kann mittels des Füllstandssensors die Menge an Gießmaterial
erfasst werden, die bei einer Hubbewegung des Gießkolbens
in den Formhohlraum eingepresst wird.
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Der
Gießkolben ist zwischen einer vorderen und einer hinteren
Endstellung hin und her verschiebbar. Bevorzugt ist der Abstand
zwischen den beiden Endstellungen veränderbar, denn dies
ermöglicht eine konstruktiv einfache Dosierung der in den
Formhohlraum einzupressenden Menge an flüssigem Gießmaterial.
Je größer der Abstand ist zwischen der vorderen
und der hinteren Endstellung des Gießkolbens, desto größer
ist die Menge, die mit Hilfe des Gießkolbens in die Gießkammer
eingesaugt werden kann. Das Einsaugen des Gießmaterials
mittels des Gießkolbens ermöglicht somit eine
sehr einfache Dosierung, indem beispielsweise die hintere Endstellung
des Gießkolbens entsprechend eingestellt wird.
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Alternativ
oder ergänzend zur hinteren Endstellung kann auch die vordere
Endstellung des Gießkolbens veränderbar sein.
Die vordere Endstellung gibt den am Ende des Einpressvorgangs im Formhohlraum
herrschenden Einpressdruck vor. Je weiter sich der Gießkolben
beim Füllen des Formhohlraumes in Richtung Einlasskanal
bewegt, desto größer ist der vom Gießkolben
erzeugte Einpressdruck.
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Die
Position des Gießkolbens ist günstigerweise mit
Hilfe eines Positionssensors erfassbar. Dies gibt die Möglichkeit,
bei jeder Hubbewegung des Gießkolbens dessen vordere und
dessen hintere Endstellung zu erfassen und zu dokumentieren. Insbesondere
bei ergänzendem Einsatz eines Füllstandssensors
in der Gießkammer kann dadurch auf konstruktiv einfache
Weise die bei jedem Füllvorgang zum Einsatz kommende Menge
an Gießmaterial sowie der am Ende des Füllvorganges
herrschende Einpressdruck überwacht werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals
mittels des ersten Stellorgans in Abhängigkeit von der
Position des Gießkolbens veränderbar ist. Wie
bereits erwähnt, kann durch die Veränderung des
Strömungsquerschnitts des Einlasskanals die Füllgeschwindigkeit beeinflusst
werden. Erfolgt die Veränderung des Strömungsquerschnittes
in Abhängigkeit von der Position des Gießkolbens,
so kann auf konstruktiv einfache Weise die Füllgeschwindigkeit
an den aktuellen Stand des Füllvorgangs angepasst werden.
Die Position des Gießkolbens gibt den Stand des Füllvorganges
vor. Die Erfassung der Position des Gießkolbens kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass ein Messlineal mit dem Gießkolben
gekoppelt ist, dessen Stellung von einem Positionssensor erfasst
werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Gießkolben
an einer Kolbenstange gehalten ist, die vom Positionssensor erfassbare
Positionsmarkierungen aufweist.
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Wie
bereits erwähnt, ist es günstig, wenn der Formhohlraum
mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt werden kann. Die Absaugvorrichtung
kann beispielsweise über einen Entlüftungskanal
mit dem Formhohlraum in Strömungsverbindung stehen. Im Entlüftungskanal
kann ein Schließventil angeordnet sein, dem ein Filter
vorgelagert ist. Zusätzlich kann in den Entlüftungskanal
eine Luftmengenmesseinheit geschaltet sein, mit deren Hilfe die
abgesaugte Luftmenge erfasst werden kann.
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Die
nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Druckgießvorrichtung, wobei ein Gießkolben zu
Beginn eines Gießvorganges eine vordere Endstellung einnimmt;
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2:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung
aus 1, wobei der Gießkolben während
einer Saugbewegung in einer Zwischenstellung dargestellt ist;
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3:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung
aus 1, wobei der Gießkolben am Ende einer
Saugbewegung eine hintere Endstellung einnimmt;
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4:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung
aus 1, wobei der Gießkolben mit einer Pressbewegung
beginnt;
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5:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung
aus 1, wobei der Gießkolben während
einer Pressbewegung in einer Zwischenstellung dargestellt ist;
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6:
eine schematische Darstellung der Druckgießvorrichtung
aus 1, wobei der Gießkolben am Ende eines
Gießvorganges die vordere Endstellung einnimmt;
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7:
eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in 1 und
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8:
eine Schnittansicht längs der Linie 8-8 in 2.
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In
den 1 bis 6 ist schematisch eine insgesamt
mit dem Bezugszeichen 10 belegte erfindungsgemäße
Druckgießvorrichtung dargestellt mit einer ersten, feststehenden
Formhälfte 12 und einer zweiten, beweglichen Formhälfte 14.
Die beiden Formhälften 12, 14 wirken
in üblicher Weise mit einer an sich bekannten und deshalb
in der Zeichnung nicht dargestellten Formschließeinheit
zusammen, die eine feststehende und eine bewegliche Aufspannplatte
aufweist. An den Aufspannplatten ist jeweils eine der beiden Formhälften 12 bzw. 14 in
bekannter Weise gehalten. Mittels der Formschließeinheit
kann auf die beiden Formhälften 12, 14 eine
vorgegebene Schließkraft ausgeübt werden. Zum
Entnehmen eines fertigen Gussteiles kann die bewegliche Formhälfte 14 in
Abstand zur feststehenden Formhälfte 12 gebracht
werden.
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Die
beiden Formhälften 12, 14 bilden zwischen
sich einen Formhohlraum 16 aus, der die Form eines zu gießenden
Gussteiles aufweist. In den Formhohlraum kann flüssiges
Gießmaterial, beispielsweise eine metallische Schmelze,
insbesondere flüssiges Aluminium oder flüssiges
Magnesium, eingepresst werden. Hierzu ist der Formhohlraum 16 über
einen Einlasskanal 18 mit einer Befüllungseinrichtung 20 verbunden.
Wie insbesondere aus den 7 und 8 deutlich
wird, umfasst die Befüllungseinrichtung 20 einen
Doppelzylinder 22 mit einem Innenzylinder 24 und
einem Außenzylinder 26. Der Innenzylinder 24 bildet
eine bewegliche Auskleidung des Außenzylinders 26,
d. h. der Innenzylinder 24 liegt an der Innenseite 28 des
Außenzylinders 24 gleitend an. Innenzylinder 24 und
Außenzylinder 26 sind koaxial zueinander ausgerichtet
und der Innenzylinder 24 ist um die gemeinsame Zylinderachse 30 relativ
zum Außenzylinder 26 verdrehbar. Zu diesem Zweck
ragt der Innenzylinder 24 in die dem Einlasskanal 18 abgewandte
Richtung axial aus dem Außenzylinder heraus und ist in
seinem herausragenden Endbereich 32 über eine
in den 7 und 8 nur schematisch dargestellte
Verstellmechanik 34 mit einem Kolben-Zylinderaggregat 36 gekoppelt.
Mittels des Kolben-Zylinderaggregates 36 kann der Innenzylinder 24 um
die Zylinderachse 30 verdreht werden.
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Der
Außenzylinder 26 weist eine Saugöffnung 38 auf,
an die sich eine Saugleitung 40 anschließt, die
in den Innenraum 42 eines Vorratsbehälters 44 eintaucht.
Im Vorratsbehälter 44 kann flüssiges
Gießmaterial 46 bevorratet werden.
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Der
Innenzylinder 24 weist eine Durchgangsöffnung 48 auf,
die fluchtend zur Saugöffnung 38 des Außenzylinders 26 ausgerichtet
werden kann, indem der Innenzylinder 24 seine in 8 dargestellte
Freigabestellung einnimmt. Mit Hilfe des Kolben-Zylinderaggregates 36 kann
der Innenzylinder 24 in die in 7 dargestellte
Schließstellung verschwenkt werden, in der die Durchgangsöffnung 48 in
Umfangsrichtung des Außenzylinders 26 versetzt
zur Saugöffnung 38 angeordnet ist, so dass in
der Schließstellung des Innenzylinders 24 die
Strömungsverbindung zwischen dem Innenzylinder 24 und
dem Vorratsbehälter 44 unterbrochen ist.
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Der
Außenzylinder 26 definiert eine vom Innenzylinder 24 ausgekleidete
zylindrische Gießkammer 50, in der ein Gießkolben 52 zwischen
einer in den 1 und 6 dargestellten
vorderen Endstellung und einer in 3 dargestellten
hinteren Endstellung hin und her verschiebbar gelagert ist. Der Gießkolben 52 gleitet
hierbei an der Innenseite des Innenzylinders 24 dicht entlang.
Der Gießkolben 52 ist an einer Kolbenstange 54 festgelegt,
die in üblicher Weise mit einer in der Zeichnung nur schematisch
dargestellten hydraulischen Antriebseinheit 56 verbunden
ist. Mit Hilfe der hydraulischen Antriebseinheit 56 kann
der Gießkolben 53 in der Gießkammer 50 hin
und her verschoben werden.
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Der
Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 kann
mittels eines ersten Stellorgans in Form eines Stellkolbens 58 verändert
werden. Der Stellkolben 58 kann mittels eines Stellzylinders 60 und
eines Steuerventils 62 quer zur Längsrichtung
des Einlasskanals 18 hin und her verschoben werden. Durch eine
Auszugbewegung des Stellkolbens 58 kann der Einlasskanal 18 vollständig
geschlossen werden, wie dies in den 2, 3 und 6 dargestellt
ist, und durch eine Einzugbewegung des Stellkolbens 58 kann
der Einlasskanal 18 vollständig geöffnet
werden, wie dies in den 4 und 5 dargestellt
ist. Darüber hinaus kann der Stellkolben 58 beliebige Zwischenstellungen
einnehmen, in denen der Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 mehr
oder weniger weit freigegeben ist.
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Eine
vordere Stirnseite der Gießkammer 50 wird von
einer Stirnwand 64 der beweglichen Formhälfte 14 definiert.
In der Stirnwand 64 ist ein Füllstandssensor 66 angeordnet,
mit dessen Hilfe der Füllstand der Gießkammer 50 erfasst
werden kann.
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Die
Position des Gießkolbens 52 kann mittels eines
Positionssensors 68 erfasst werden. Die Kolbenstange 54 trägt
an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte
Markierungselemente, die vom Positionssensor 68 berührungsfrei detektiert
werden können. Derartige Positionssensoren 68 sind
dem Fachmann an sich bekannt.
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Der
Formhohlraum 16 steht über einen Entlüftungskanal 70 mit
einer Gasabsaugvorrichtung 72 in Strömungsverbindung.
Der Entlüftungskanal 70 mündet über
ein Filter 74 in den Formhohlraum 16. Zwischen
dem Filter 74 und der Gasabsaugvorrichtung 72 sind
in den Entlüftungskanal 70 ein Schließventil 76 und
eine Luftmengenmesseinheit 78 geschaltet. Zum Absaugen
des Formhohlraumes 12 kann das Schließventil 76 geöffnet
werden und die abgesaugte Luftmenge kann mit Hilfe der Luftmengenmesseinheit 78 erfasst
werden.
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Zu
Beginn eines Gießvorganges kann der in der Gießkammer 50,
d. h. im Inneren des Innenzylinders 24 dicht geführte
Gießkolben 52 seine in 1 dargestellte
vordere Endstellung einnehmen und der Stellkolben 58 kann
den Einlasskanal 18 verschließen. Auch der Innenzylinder 24 kann
zunächst seine Schließstellung einnehmen, in der
die Durchgangsöffnung 48 versetzt zur Saugöffnung 38 angeordnet ist,
wie dies in 7 dargestellt ist.
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Zum
Einsaugen von Gießmaterial aus dem Vorratsbehälter 44 über
die Saugleitung 40 in die Gießkammer 50 kann
der Innenzylinder 24 mittels des Kolben-Zylinderaggregates 36 in
seine in 8 dargestellte Freigabestellung
verschwenkt werden, in der die Durchgangsöffnung 48 fluchtend
zur Saugöffnung 38 angeordnet ist. Der Gießkolben 52 kann dann
von der hydraulischen Antriebseinheit 56 in die dem Einlasskanal 18 abgewandten
Richtung nach hinten verschoben werden, wie dies in 2 dargestellt
ist. Die Bewegung des Gießkolbens 52 in seine hintere
Endstellung hat zur Folge, dass sich in der Gießkammer 50 ein
Unterdruck ausbildet, unter dessen Wirkung flüssiges Gießmaterial 46 aus
dem Vorratsbehälter 44 in die Gießkammer 50 gesaugt
wird. Da die Saugleitung 40 sehr tief in den Innenraum 42 des
zu diesem Zeitpunkt vollständig gefüllten Vorratsbehälters 44 eintaucht,
wird flüssiges Gießmaterial unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 80 des
Vorratsbehälters 44 entnommen, so dass die Gießkammer 50 mit
oxydfreiem Gießmaterial befüllt werden kann.
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Der
Gießkolben 52 wird von der hydraulischen Antriebseinheit 56 bis
in die in 3 dargestellte, vorgebbare hintere
Endstellung verschoben. Die Lage der hinteren Endstellung gibt die
Menge an Gießmaterial vor, die durch die Bewegung des Gießkolbens 52 in
die Gießkammer 50 eingesaugt wird. Durch Veränderung
der hinteren Endstellung des Gießkolbens 52 lässt
sich somit die zum Einsatz kommende Menge an flüssigem
Gießmaterial auf einfache Weise dosieren.
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Nach
Beendigung der Saugbewegung wird der Innenzylinder 24 in
seine in 7 dargestellte Schießstellung
bewegt, so dass die Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum 52 des
Vorratsbehälters 44 und der Gießkammer 50 unterbrochen wird.
Der Stellkolben 58 wird dann in seine Freigabestellung bewegt
und gleichzeitig wird der Gießkolben 52 von der
hydraulischen Antriebseinheit 56 in Richtung Einlasskanal 18 nach
vorne verschoben, wie dies in 4 dargestellt
ist. Der Formhohlraum 16 kann zuvor schon mittels der Gasabsaugvorrichtung 72 entlüftet
worden sein. Eine möglicherweise noch im Formhohlraum 16 befindliche
Restluftmenge kann durch das Freigeben des Einlasskanals 18 in
die Gießkammer 50 einströmen und kann
dadurch einer Wellenbildung des flüssigen Gießmaterials 56 in
der Gießkammer 50 entgegenwirken.
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Der
Gießkolben 52 kann nun von der hydraulischen Antriebseinheit 56 bis
zu einer vorgebbaren vorderen Endstellung verschoben werden, wobei
das zuvor in die Gießkammer 50 eingesaugte Gießmaterial über
den Einlasskanal 18 in den Formhohlraum 16 gepresst
wird. Der sich im Formhohlraum 16 ausbildende Enddruck
wird durch die Lage des Gießkolbens 52 in seiner
vorderen Endstellung vorgegeben. Durch Änderung der vorderen
Endstellung kann somit der Enddruck eingestellt werden.
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Nachdem
das flüssige Gießmaterial in den Formhohlraum 16 eingepresst
wurde, kann der Einlasskanal 18 vom Stellkolben 58 wieder
geschlossen werden. Dies ist in 6 dargestellt.
Anschließend kann dann die bewegliche Formhälfte 14 in
Abstand gebracht werden zur feststehenden Formhälfte 12, so
dass das fertige Gussteil dem Formhohlraum 16 entnommen
werden kann. Der Formhohlraum 16 kann dann wieder geschlossen
werden, und durch eine erneute Hin- und Herbewegung des Gießkolbens 52 bei
gleichzeitigem koordinierten Öffnen und Schließen
der Saugöffnung 38 mittels des verschwenkbaren
Innenzylinders 24 und des Einlasskanals 18 mittels
des Stellkolbens 58 kann erneut flüssiges Gießmaterial
aus dem Vorratsbehälter 14 über die Saugleitung 40 in
die Gießkammer 50 eingesaugt und anschließend über
den Einlasskanal 18 in den Formhohlraum 16 eingepresst
werden.
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Die
Strömungsgeschwindigkeit des über den Einlasskanal 18 in
den Formhohlraum 16 einströmenden Gießmaterials
kann verändert werden, indem der Stellkolben 58 den
Strömungsquerschnitt des Einlasskanals 18 mehr
oder weniger freigibt bzw. sperrt. Insbesondere kann die Strömungsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Position des Gießkolbens 52 verändert
werden, wobei der Gießkolben 52 eine kontinuierliche
Bewegung in Richtung seiner vorderen Endstellung ausführt.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Druckgießvorrichtung
können Druckgussteile sehr hoher Qualität erzeugt
werden, insbesondere können schweißbare Aluminiumgussteile
hergestellt werden. Hierbei kann oxydfreies Gießmaterial
dem Vorratsbehälter 44 entnommen und in den Formhohlraum 16 eingepresst
werden, der während des Einpressvorganges mittels der Gasabsaugvorrichtung 72 abgesaugt
werden kann. Die einzupressende Menge an flüssigem Gießmaterial
kann auf einfache Weise durch Justierung der hinteren Endstellung
des Gießkolbens 52 vorgegeben werden und der zu
erzielende Einpressdruck am Ende des Einpressvorganges kann durch Justierung
der vorderen Endstellung des Gießkolbens 52 variiert
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0002]