DE2850229C2 - Kühlvorrichtung für eine Druckgieß-Form - Google Patents

Description

fen von Wasser, das in dosierten Mengen ersetzt wij-d.

Die Kühlvorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt Tauchheizelemente 66 befinden sich in Hauptkanälen 68, 72, welche sich in der Form 70 nahe der Oberfläche des Formhohlraumes befinden und welehe die Form auf eine Arbeitstemperatur von etwa 200° C aufwärmen. Die Wasserkanäle 68, 72, in weiche die Heizelemente hineinragen, stehen in Verbindung mit Kühlkanälen 74, die mit einem Einlaßventil 76 und einem Auslaßventil 78 versehen sind.

Der Obertlächenbereich im Formhohlraum, der dem geschmolzenen Gußmetall ausgesetzt ist, steht im Verhältnis zur Größe der Kühlfläche, die dem Wasser ausgesetzt ist, und es ist der Abstand zwischen diesen beiden Flächen gemäß dem Wärmeleitvermögen des Formwerkstoffes bemessen.

Die Wärmeübertragung von der Form auf das Wasser erfolgt nur durch Verdampfen. Die Temperatur des Wassers innerhalb der Wasserkanäle 68,72 der Form 70 wird durch Einstellen des Überdruckes, bei dem die Auslaßventile 78 öffnen, auf einem Wert gehalten, der zu einer guten Oberflächenq>ialität der Gußstücke beim Einschießen des Metalles führt Nach dem Gießen des Teiles wird nur überschüssige Wärme abgeführt, da ein Verdampfen nur bei Auftreten von Übertemperaturen stattfindet. Daher ist keine Umwälzung des Wassers durch die Kanäle 68,72 erforderlich. Da Dampf in direktem Verhältnis zu der Wärme erzeugt wird, die von dem geschmolzenen Metall abgeführt wird, ist es nur erforderlich. Wasser in einem Maße nachzufüllen, das geringfügig die Menge des Dampfes übersteigt welches durch das Überdruckventil 78 entweicht.

Wie in der Zeichnung dargestellt, wird das Wasser von einem Vorratstank 80 mittels einer Pumpe 82 über die Einlaßventile 76 in die Kühlkanäle 74 mit einem Druck injiziert, der leicht über dem Druck des verdampfenden Wassers liegt. Da die Wärmeübertragung von der Form 70 auf die Wasserkanäle 68,72 das Wasser in diesen Kanälen zum Sieden bringt öffnet das Ventil 78 unter dem Druck des Dampfes, so daß der Dampf über den Hauptkanal 84 in die Leitung 86 austreten und kondensieren kann, so daß er als Kondensat in den Tank 80 zurückgeleitet wird. Es ist ersichtlich, daß das Wärmeübertragungssystem ein integraler Bestandteil des Aufbaues und der Funktion der Form ist und die Möglichkeil bietet, die Kühlungsbedingungen einschließlich den Fluß des Kühlmittels an die verschiedenen Erfordernisse der Torrn anzupassen. Das Kühlsystem vermeidet vollständig die Verwendung von Schlauchanschlüssen und bietet die Möglichkeit, die Flußeinstellung von einem Lauf zum nächsten beizubehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

1 2 löst, daß die Kühlmittelkanäle den zu kühlenden Form-Patentansprüche: hohlräumen benachbarte Behälter für die Kühlflüssigkeit bilden, mit denen Einlaß- und Auslaßventile über

1. Kühlvorrichtung für eine Kühlmittelkanäle auf- Kanäle verbunden sind, daß die Auslaßventile als Überweisende Druckgieß-Form mit einer an die Kühlmit- 5 druckventil ausgebildet sind, die innerhalb der sich in telkanäle angeschlossenen Einrichtung zum Zu- und den Behältern befindenden Kühlflüssigkeit einen vorge-Abführen einer bei der Arbeitstemperatur der Form gebenen Druck aufrecht erhalten, so daß die Temperaverdampfenden Kühlflüssigkeit im geschlossenen, tür der Kühlflüssigkeit in den Behältern durch Abführen eine Pumpe und einen Vorratstank enthaltenden von Wärme aus den Formhohlräumen und Verdampfen Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß 10 der Kühlflüssigkeit in den den Formhohlräumen bedie Kühimittelkanäle (68, 72) den zu kühlenden nachbarten Behältern konstant gehalten wird, daß der Formhohlräumen benachbarte Behälter für die Vorratstank mit den Auslaßventilen verbunden ist und Kühlflüssigkeit bilden, mit denen Einlaß- und Aus- aus den Behältern ausgestoßenen, kondensierten laßventile (76,78) über Kanäle (74) verbunden sind, Dampf aufnimmt und daß die mit dem Ausgang des daß die Auslaßventile (78) als Oberdruckventile aus- 15 Vorratstanks verbundene Pumpe durch die Einlaßventigebildet sind, die innerhalb der sich in den Behältern Ie eine solche Menge an Kühlflüssigkeit in die Kühlmittee, 72) befindenden Kühlflüssigkeit einen vorgege- telkanäle einspritzt, wie in den Behältern verdampft und bene.n Druck aufrecht erhalten, so daß die Tempera- über die Auslaßventile abgeführt worden ist

tür der Kühlflüssigkeit in den Behältern (68, 72) Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung wird aldurch Abführen von Wärme aus den Formhohlräu- 20 so nicht wie im Stand der Technik von einer im Kreislauf men und Verdampfen der Kühlflüssigkeit in den den kontinuierlich umgewälzten Kühlflüssigkeit Gebrauch Formhohlräumen benachbarten Behältern konstant gemacht, sondern es befindet sich die verdampfbare gehalten wird, daß der Vorratstank (80) mit den Aus- Kühlflüssigkeit permanent in den Kühlmittelkanälen laßventilen (78) verbunden ist und aus den Behältern und es wird nur diejenige Menge ersetzt, welche durch (68, 72) ausgestoßenen, kondensierten Dampf auf- 25 Verdampfen durch das Überdruckventil aus den Kühlnimmt und daß die mit dem Ausgang des Vorrats- mittelkanälen austritt Die Siedetemperatur wird durch tanks (80) verbundene Pumpe (82) durch die Einlaß- den in der Kühlflüssigkeit herrschenden und durch die ventile eine solche Menge an Kühlflüssigkeit in die Einstellung der Überdruckventile vorgegebenen Druck Kühlmittelkanäle einspritzt, wie in den Behältern bestimmt Bei einer bevorzugten Ausführungsform der (68, 72) verdampft und über die Auslaßventile (78) 30 Erfindung sind die Auslaßventile mit einer Einrichtung abgeführt worden ist zum Einstellen des Überdruckes versehen, bei dem ver-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dampfte Kühlflüssigkeit entweichen kann, so daß auf zeichnet, daß die Auslaßventile (78) mit einer Ein- diese Weise eine genaue Einstellung der gewünschten richtung zum Einstellen des Überdruckes versehen Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit möglich ist Im Besind, bei dem verdampfte Kühlflüssigkeit entwei- 35 trieb nimmt die gesamte, in den Kühlmittelkanälen entchen kann. haltene Kühlflüssigkeit genau die Siedetemperatur an

und behält sie auch bei, weil überschüssige Wärme

durch Verdampfen der Kühlflüssigkeit aufgenommen

und mit dem durch das Überdruckventil austretenden 40 Dampf abgeführt wird. Da nur die auf diese Weise aus-

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine getretene Kühlflüssigkeit ersetzt werden muß, wird

Kühlmittelkanäle aufweisende Druckgieß-Form mit ei- durch das Zuführen dieser Ersatzmenge die Temperatur

ner an die Kühlmittelkanäle angeschlossenen Einrich- der in den Kühlmittelkanälen enthaltenen Flüssigkeit

tung zum Zu- und Abführen einer bei der Arbeitstempe- praktisch nicht beeinflußt. Daher gewährleistet das er-

ratur der Form verdampfenden Kühlflüssigkeit im ge- 45 findungsgemäße Kühlsystem eine äußerst gleichmäßige

schlossenen, eine Pumpe und einen Vorratstank enthal- Kühlung unter genauer Einhaltung einer vorgegebenen

tenden Kreislauf. Temperatur mit einem Minimum an Kühl- und Regel-

Eine Druckgießmaschine, deren Form mit einer Kühl- aufwand.

vorrichtung versehen ist, bei der von einer verdampfba- Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der ren Kühlflüssigkeit Gebrauch gemacht wird, ist aus der 50 Zeichnung dargestellten Ausführungbeispieles näher DE-OS 26 47 039 bekannt. Bei der bekannten Kühlvor- beschrieben und erläutert. Die Zeichnung zeigt eine richtung wird, wie allgemein bei einer Flüssigkeitsküh- schematische Darstellung eine Druckgieß-Form mit eilung üblich, die Kühlflüssigkeit ständig umgewälzt. Da- ner nach der Erfindung ausgebildeten Kühlvorrichtung, bei besteht die Gefahr, daß von Wandungsteilen der Das Druckgießen unter Verwendung einer Dauer-Form, an denen weniger Wärme entwickelt wird, zu viel 55 form erfordert eine Wärmeübertragung von dem flüssi-Wärme abgeführt wird, mit dem Ergebnis, daß unter- gen Gußmetall auf die Form und von der Form auf ein schiedliche Wandungsteile der Form eine unterschiedli- Wärmeaustauschermedium. Dabei müssen bestimmte ehe Temperatur haben. Dadurch kann es in der Form Parameter eingehalten werden, um den erforderlichen und auch in den gegossenen Werkstücken zu Spannun- Wärmestrom zu erreichen.

gen kommen. Weiterhin kann auch die Oberflächenqua- 60 Bei der in der Zeichnung dargestellten Kühlvorrich-

lität der gegossenen Werkstücke durch solche Tempe- tung wird ais Warmeaustauschermedium zur Kühlung

raturunterschiede leiden. der Druckgieß-Form Wasser benutzt. Zum Vorwärmen

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu- der Form auf die Arbeitstemperatur wird das Wasser

gründe, ein Kühlsystem für eine Druckgieß-Form der mittels elektrischer Tauchheizelemente erhitzt. Danach

eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine völlig 65 werden über dem Siedepunkt von Wasser liegende

gleichmäßige und optimale Temperatur aller Oberflä- Temperaturen erreicht, indem der Innendruck eines in

chenabschnitte der Form gewährleistet ist. der Form angeordneten Kühlholraumes gesteuert wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch ge- Die eigentliche Wärmeabfuhr erfolgt durch Verdamp-