EP1693129A1 - Druckguss-Einrichtung mit Ventilanordnung, und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Druckguss-Einrichtung - Google Patents

Druckguss-Einrichtung mit Ventilanordnung, und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Druckguss-Einrichtung Download PDF

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EP1693129A1
EP1693129A1 EP06003161A EP06003161A EP1693129A1 EP 1693129 A1 EP1693129 A1 EP 1693129A1 EP 06003161 A EP06003161 A EP 06003161A EP 06003161 A EP06003161 A EP 06003161A EP 1693129 A1 EP1693129 A1 EP 1693129A1
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EP
European Patent Office
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pump
die
valve
casting
tool
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Withdrawn
Application number
EP06003161A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Kühn
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2218—Cooling or heating equipment for dies

Definitions

  • the invention relates to a die-casting device, as known from practice, and a method for operating the same.
  • the temperature control medium is brought by means of a heat exchanger to the desired temperature or maintained in a certain predetermined temperature range and the fluid flow of the temperature medium is ensured by a pump.
  • Heat exchanger and pump are usually combined to form a so-called "tempering".
  • oil temperatures of the temperature medium of up to 400 ° C may occur.
  • the pumps can be used both as pressure pumps and as suction pumps.
  • the pump capacity is about 6 - 7 bar in case of pressure, in case of accident, when the pumps are used as suction pumps, only 0.6 - 0.9 bar, the different effect of the pump is achieved by changing their direction of rotation.
  • the invention has for its object to improve a generic die-casting device to the effect that this ensures the best possible tempering in the event of an accident when the temperature control is operated in the suction mode. Furthermore, the invention has for its object to provide a mode of operation for the die-casting device, which supports the most trouble-free operation of the die-casting device.
  • the invention proposes to use a valve arrangement which is provided between pump and die-casting tool and compensates for differences in direction of rotation of the pump in such a way that it always ensures the same flow direction of the tempering lines to the die-casting tool.
  • the operation of the suction operation of the pump to bridge leaks in the system is fully maintained when using the proposed valve assembly.
  • valve arrangements are basically known from practice, for example in the context of pneumatics. However, the valve arrangements known there are not suitable for the volume flows and the temperatures occurring in die-casting facilities.
  • a filter is arranged in the circulation of the temperature medium.
  • Such high-temperature filters are relatively expensive, but are used in practice in the hope to be able to protect the sensitive temperature control optimally.
  • the life of the temperature control was often drastically reduced, for example to about half the usual life.
  • the cleaning of the filter cartridges is made even more difficult or impossible by the mutual flow on the outflow and outflow side and thus on both sides dirt loading.
  • valves can be configured as check valves, as they are z. B. in principle known by the use as pressure relief valves in die-casting facilities.
  • valve assembly is designed as a so-called "reversing valve".
  • valves of the proposed valve arrangement can be combined to form a hydraulic valve block.
  • a hydraulic valve block In this way, there is the possibility to easily install the valve assembly in an existing die-casting device, with only four connection points as pump-side inlets and outlets and as a die-cast tool-side inlets and outlets can be provided.
  • a manufacturer-side configuration of the valve arrangement is ensured by this configuration as a compact valve block, which is optimized, for example, aerodynamically favorable and offers optimal reliability.
  • a plurality of interfaces is unnecessary, so that by reducing the number of possible leakage points, the error probability of the valve assembly is reduced.
  • valve arrangement can be temperature-resistant and functional up to about 400 ° C., so that the functional reliability of the valve arrangement is ensured, in particular in the case of the temperatures of the temperature medium occurring in metallic die-casting.
  • valve assembly can be flushed through regularly, for example by the pump after every 5 hours of pressure operation promotes the tempering for about 5 min in the suction mode.
  • flow channels are flushed through in the valve assembly, which are flow-calmed in the pressure operation of the pump.
  • the danger is prevented that the oil located in these flow-calmed areas of the valve arrangement begins to crack and the switchability of the valves wears off or they fail altogether.
  • the flushing of the valve assembly can be done regularly, z. B. by the activation of the pump is programmed accordingly and after a certain period of the pressure operation, the pump for a certain period of time switches to the suction mode. Certain irregularities, as determined by a random number generator, are possible. It is essential that the pump is consciously operated as a suction pump even if there is no accident of the die-casting device that would require such a suction operation anyway.
  • the mentioned interval of 5 min suction operation per 5 h pressure operation is purely exemplary. In practice, the advantageous to be observed interval depends on the type of oil used, on the occurring temperatures to which the oil is exposed, and the structural design of the valve assembly. It can be assumed that in a time frame of about 3 to 10 hours, a return direction of about 1 to 10 minutes will be sufficient to achieve the desired effect.
  • the purging of the valve block by reversing the conveying direction of the pump is not provided in the permanently selected suction operation:
  • the pump pressure in the pressure operation is expected to be sufficient to flush out any clogged line sections automatically.
  • it is not intended anyway to let the pump run in the sow drive, because this is an emergency measure.
  • leaks are usually present in such emergencies, possibly on the die casting tool itself. Due to the high pump pressure in the pressure operation, tempering oil would therefore immediately reach the cavity of the tool at leaky points.
  • P indicates a pump, which may be part of a temperature control and is associated with a die-casting device.
  • the pump serves to circulate a temperature control medium, the illustration being a block diagram of the fluid circuit of this temperature control medium in the region of a valve arrangement, this valve arrangement being combined into a valve block designated as a whole by V.
  • the pump P is denoted by P1.
  • the fluid passes from the pump P1 to a first pump port 1 of the valve block V.
  • the fluid continues to flow to a first branch 2, from which fluid passages lead to two check valves 3 and 4.
  • the check valve 3 is referred to as a first check valve, since the fluid in the regular flow direction can flow through this check valve, which opens automatically under the fluid pressure, while the other non-return valve no. 4 is automatically closed by the same fluid pressure in this flow direction.
  • the tempering fluid passes from the first check valve 3 to a branch point 5, from which a fluid line leads to a further check valve 6, which is automatically closed in this flow direction.
  • the fluid flow therefore passes from the branching point 5 only to an outlet 7 of the entire valve block V, wherein the fluid reaches the die-casting tool from the outlet 7.
  • the tempering medium flowing back from the die-casting tool passes, possibly with the interposition of a fluid filter, to an inlet 8 of the valve block V, from there to a so-called second check valve 9, which is flowed through in this flow direction of the tempering medium as a second check valve from the medium, and from this second check valve 9 to a second pump port 10 of the valve block V, of the from the fluid is passed to an oil tank with heat exchanger, which is marked T and from which the pump P1 sucks the temperature control - here in the form of tempering.
  • the described operation is effected by the use of the pump P as a pressure pump, whereby by reversing the direction of rotation, the pump P can also be used as a suction pump.
  • the pump action for this suction is shown in the illustration as pump P2, although the two pumps P1 and P2 shown separately are actually the same pump P, which is operated only in two different directions of flow.
  • the pump P When the pump P is operated as a suction pump, ie operates as a pump P2, the fluid is withdrawn by the pump P2 from the first pump port 1.
  • the valves of the valve block are switched over in such a way that the flow direction of the temperature control oil is maintained by the die casting tool as well as by a possibly provided oil filter. The switching of the valves is supported by the pressure drop across the individual modules.
  • the tempering oil is sucked through the entire die-casting tool from the oil tank T and passes first to the second pump port 10 of the valve block V and to a second branch 11, of which due to the configuration of the two check valves 9 and 6, only the check valve 6 as so
  • This third check valve can be flowed through, so that even in this flow direction, the temperature control to the branch point 5 and from there to the outlet 7 of the valve block passes.
  • the pump direction is now reversed, the temperature control medium thus passes in its original flow direction from the outlet 7 to the die-casting tool and to a possibly provided filter, so that the filter is also flowed through in its intended operation.
  • the tempering which is sucked by the suction of the pump P2 from the die-casting tool to the inlet 8 of the valve block V, flows through the pressure prevailing in the suction pressure ratios not the second check valve 9, but referred to as the fourth check valve check valve 4, passes from there to the first Branch 2, and on to the first pump port 1 of the valve block V, from where it is sucked by the pump P2.
  • FIG. 2 shows, in a basic schematic illustration, the valve block V with its first and second pump connections 1 and 10, as well as a die casting tool designated overall by W, within which a fluid line for the temperature control medium is marked L.
  • a filter F is provided and further the flow channels for the temperature control medium with K are indicated, which extend between the valve block V and the tool W. It is indicated by a plurality of arrows that the channels K and thus also the tool W and the filter F are always flowed through in the same direction indicated by the arrows, regardless of the conveying direction of the pump P.
  • the filter F is arranged between the tool W and the valve block V, so that the valve block V is optimally protected from the contaminants that occur in the channels K and the tool W shown in Fig. 2 and which the function of the valves within the valve block V could affect.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckguss-Einrichtung, mit einem Druckguss-Werkzeug, und mit einem Wärmetauscher, und mit einer Pumpe, wobei ein flüssiges Temperiermedium im Wärmetauscher auf eine gewünschte Temperatur gebracht wird und mittels der Pumpe im Kreislauf zu dem Druckguss-Werkzeug gepumpt wird, und wobei die Pumpe mittels Drehrichtungsumkehr wahlweise als Druck- oder als Saugpumpe betreibbar ist, und wobei im Kreislauf des Temperiermediums zwischen dem Druckguss-Werkzeug und der Pumpe eine Ventilanordnung vorgesehen ist, deren Ventile bei unterschiedlicher Anströmungsrichtung von der Pumpe her den Fluidstrom des Temperiermediums stets in ein- und derselben vorbestimmten Strömungsrichtung zu dem Druckguss-Werkzeug leiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckguss-Einrichtung, wie sie aus der Praxis bekannt ist, sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben.
  • Aus der DE 28 08 139 A1 ist es bekannt, Formen, insbesondere Druckgieß-, Spritzguss oder ähnliche Formen mittels eines dampfförmigen Mediums zu temperieren. Eine Speisewasserpumpe ist vorgesehen, welche Wasser zu einem Dampferzeuger pumpt. Da die Dampftemperatur naturgemäß vergleichsweise hoch liegt, wird der Dampf zum beheizen der Form verwendet. Bereits nach dem ersten Eingießen oder ggf. nach wenigen Arbeitstakten muss die Form gekühlt werden. Hierzu wird die Verwendung von Kühlwasser vorgeschlagen, wozu ein zweiter Kreislauf vorgesehen ist. Eine zweite Pumpe ist vorgesehen, um dazu Wasser aus einem Wasserspeicher anzusaugen.
  • Aus der DE 66 00 594 U ist es ebenfalls bekannt, bei einer Maschine mit doppelwandiger Form zum Herstellen von Kunststoffkörpern eine Druckpumpe sowie eine Saugpumpe für das Heiz- bzw. Kühlmedium vorzusehen. Beide Pumpen werden gleichzeitig betrieben, um die Umwälzung des Heiz- bzw. Kühlmediums schneller zu beschleunigen und gleichzeitig den Aufbau eines hohen Innendrucks in der doppelwandigen Form zu vermeiden. Hierdurch können vergleichsweise dünnwandige und dementsprechend schnell temperierbare Formen verwendet werden.
  • Die aus der Praxis bekannten, gattungsgemäßen Einrichtungen weisen einerseits das eigentliche Druckguss-Werkzeug auf, wobei zum Aufwärmen vor Produktionsbeginn sowie zum Abführen der Erstarrungswärme während der Produktion das Druckguss-Werkzeug mittels eines flüssigen Temperiermediums - üblicherweise Temperieröl - auf die gewünschte Temperatur gebracht bzw. in einem gewünschten Temperaturbereich gehalten wird.
  • Hierzu wird das Temperiermedium mittels eines Wärmetauschers auf die gewünschte Temperatur gebracht bzw. in einem bestimmten vorgegebenen Temperaturbereich gehalten und der Fluidstrom des Temperaturmediums wird durch eine Pumpe sichergestellt. Wärmetauscher und Pumpe sind üblicherweise zu einem so genannten "Temperiergerät" zusammengefasst.
  • Im Betrieb können Öltemperaturen des Temperaturmediums von bis zu 400°C auftreten.
  • Als Besonderheit der dabei verwendeten Pumpen können diese sowohl als Druckpumpen als auch als Saugpumpen eingesetzt werden. Die Pumpenleistung beträgt im Druckfall etwa 6 - 7 bar, im Havariefall, wenn die Pumpen als Saugpumpen eingesetzt werden, lediglich 0,6 - 0,9 bar, wobei die unterschiedliche Wirkung der Pumpe durch Änderung ihrer Drehrichtung erzielt wird.
  • Der erwähnte Havariefall wird üblicherweise dadurch auftreten, dass eine Verbindungsstelle im Leitungsverlauf des Temperieröls undicht ist; in seltenen Fällen können auch Schäden wie beispielsweise Risse am Druckguss-Werkzeug selbst der Grund dafür sein, die Temperierpumpe im Reversierbetrieb, also als Saugpumpe laufen zu lassen.
  • Im Saugbetrieb der Temperierpumpe wird eine erheblich verringerte Temperierleistung bewirkt. Dies ist lediglich in zweiter Linie durch den verringerten Pumpendruck begründet, vielmehr schlägt für die schlechtere Temperierleistung zubuche, dass die umgekehrte Flussrichtung des Temperiermediums bei Stich- und Schneckenkühlungen ein erheblicher Strömungswiderstand durch die "falsche" Durchströmungsrichtung den Fluidstrom bremst und für einen erheblich verringerten Volumenstrom pro Zeiteinheit sorgt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Druckguss-Einrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese auch im Havariefall, wenn die Temperierpumpe im Saugbetrieb betrieben wird, eine möglichst gute Temperierleistung sicherstellt. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betriebsweise für die Druckguss-Einrichtung anzugeben, die einen möglichst störungsfreien Betrieb der Druckguss-Einrichtung unterstützt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Druckguss-Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den im Anspruch 10 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.
  • Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine Ventilanordnung zu verwenden, welche zwischen Pumpe und Druckguss-Werkzeug vorgesehen ist und Drehrichtungsunterschiede und damit Unterschiede in der Förderrichtung der Pumpe dahingehend ausgleicht, dass sie zum Druckguss-Werkzeug hin stets dieselbe Durchströmungsrichtung der Temperierleitungen sicherstellt. Die Wirkungsweise des Saugbetriebs der Pumpe zur Überbrückung von Undichtigkeiten im System bleibt bei Einsatz der vorgeschlagenen Ventilanordnung voll erhalten.
  • Derartige Ventilanordnungen sind grundsätzlich aus der Praxis bekannt, beispielsweise im Rahmen der Pneumatik. Die dort bekannten Ventilanordnungen sind jedoch für die Volumenströme und die bei Druckguss-Einrichtungen auftretenden Temperaturen nicht geeignet.
  • Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass im Kreislauf des Temperaturmediums ein Filter angeordnet ist. Derartige Hochtemperaturfilter sind vergleichsweise teuer, werden in der Praxis jedoch in der Hoffnung eingesetzt, die empfindlichen Temperiergeräte optimal schützen zu können. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige Filter geradezu kontraproduktiv wirken können, wenn nämlich durch umgekehrte Durchströmung des Filters eine Art Filterrückspülung bewirkt wird und die gesamten im Filter zurückgehaltenen Verunreinigungen nun zur Pumpe, also zum Temperiergerät befördert werden und dort einen vorschnellen Verschleiß bewirken können. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass durch den Einsatz der Filter, die zum Schutz der Temperiergeräte vorgesehen waren, die Lebensdauer der Temperiergeräte vielfach drastisch reduziert wurde, beispielsweise auf etwa die Hälfte der üblichen Lebensdauer. Zudem wird die Reinigung der Filtereinsätze selbst durch die wechselseitige Anströmung an Ab- und Abströmseite und somit beidseitige Schmutzbeladung erschwert bzw. unmöglich.
  • Vorteilhaft können die Ventile als Rückschlagventile ausgestaltet sein, wie sie z. B. durch den Einsatz als Überdruckventile in Druckguss-Einrichtungen grundsätzlich bekannt sind. Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit beispielsweise elektrisch anzusteuern und es kann vielmehr eine einfache, automatische Ventilsteuerung in Abhängigkeit von der Strömungsrichtung des Temperiermediums bewirkt werden, indem die Ventilanordnung als so genanntes "Umsteuerventil" ausgestaltet ist.
  • Vorteilhaft können die Ventile der vorschlagsgemäßen Ventilanordnung zu einem hydraulischen Ventilblock zusammengefasst sein. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, die Ventilanordnung problemlos in eine bereits vorhandene Druckguss-Einrichtung einbauen zu können, wobei lediglich vier Anschlusspunkte als pumpenseitige Ein- und Auslässe sowie als Druckguss-Werkzeug-seitige Ein- und Auslässe vorgesehen sein. Zudem ist durch diese Ausgestaltung als kompakter Ventilblock eine herstellerseitige Ausgestaltung der Ventilanordnung sichergestellt, die beispielsweise strömungsgünstig optimiert ist und die eine optimale Funktionssicherheit bietet. Schließlich wird bei einem Ventilblock im Vergleich zu einer Anordnung mit mehreren Einzelventilen und dazwischen angeordneten Schlauch- oder Rohrleitungen eine Vielzahl von Schnittstellen erübrigt, so dass durch die Verringerung der Anzahl möglicher Leckagestellen die Fehlerwahrscheinlichkeit der Ventilanordnung verringert wird.
  • Vorteilhaft kann die Ventilanordnung bis etwa 400°C temperaturbeständig und funktionsfähig sein, so dass insbesondere bei den im metallischen Druckguss auftretenden Temperaturen des Temperaturmediums die Funktionssicherheit der Ventilanordnung sichergestellt ist.
  • Vorteilhaft kann die Ventilanordnung regelmäßig durchgespült werden, beispielsweise indem die Pumpe nach jeweils 5 Stunden Druckbetrieb das Temperieröl für etwa 5 min im Saugbetrieb fördert. Hierdurch werden Strömungskanäle in der Ventilanordnung durchgespült, die im Druckbetrieb der Pumpe strömungsberuhigt sind. Angesichts der hohen herrschenden Temperaturen wird so der Gefahr vorgebeugt, dass das in diesen strömungsberuhigten Bereichen der Ventilanordnung befindliche Öl zu vercracken beginnt und die Schaltfähigkeit der Ventile nachlässt bzw. diese ganz ausfallen.
  • Das Durchspülen der Ventilanordnung kann regelmäßig erfolgen, z. B. indem die Ansteuerung der Pumpe entsprechend programmiert ist und nach einer bestimmten Zeitdauer des Druckbetriebs die Pumpe für eine bestimmte Zeitdauer in den Saugbetrieb schaltet. Gewisse Unregelmäßigkeiten, ähnlich wie durch einen Zufallsgenerator bestimmt, sind dabei möglich. Wesentlich ist, dass die Pumpe bewusst auch dann als Saugpumpe betrieben wird, wenn kein Störfall der Druckguss-Einrichtung vorliegt, der einen derartigen Saugbetrieb ohnehin erfordern würde. Das erwähnte Intervall von 5 min Saugbetrieb pro 5 h Druckbetrieb ist dabei rein beispielhaft. In der Praxis richtet sich das vorteilhaft einzuhaltende Intervall nach der verwendeten Ölsorte, nach den auftretenden Temperaturen, denen das Öl ausgesetzt ist, und nach der konstruktiven Ausgestaltung der Ventilanordnung. Es kann davon ausgegangen werden, dass in einem Zeitrahmen von etwa 3 bis 10 Stunden eine Förderrichtungsumkehr von etwa 1 bis 10 Minuten Dauer ausreichend sein wird, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
  • Die Durchspülung des Ventilblocks durch Umkehr der Förderrichtung der Pumpe ist im permanent angewählten Saugbetrieb nicht vorgesehen: Erstens reicht der Pumpendruck im Druckbetrieb erwartungsgemäß aus, um ggf. verstopfte Leitungsabschnitte selbsttätig freizuspülen. Zweitens ist ohnehin nicht vorgesehen, die Pumpe lange im Saugebtrieb laufen zu lassen, denn es handelt sich dabei um eine Notfallmaßnahme. Drittens liegen üblicherweise in derartigen Notfällen Undichtigkeiten vor, ggf. an dem Druckgusswerkzeug selbst. Durch den hohen Pumpendruck im Druckbetrieb würde daher sofort Temperieröl an undichten Stellen in die Kavität des Werkzeugs gelangen können.
  • Die vorschlagsgemäße Ventilanordnung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    Ein Schaubild einer Ventilanordnung und von Teilen des Temperierkreislaufs einer Druckguss-Einrichtung, und
    Fig. 2
    ein Schaubild der Druckguss-Einrichtung und eines die Ventilanordnung umfassenden Teils des Temperierkreislaufs.
  • In Fig. 1 ist mit P eine Pumpe angedeutet, die Teil eines Temperiergerätes sein kann und einer Druckguss-Einrichtung zugeordnet ist. Die Pumpe dient dazu, ein Temperiermedium umzuwälzen, wobei die Darstellung ein Blockschaltbild des Fluidkreislaufes dieses Temperiermediums im Bereich einer Ventilanordnung ist, wobei diese Ventilanordnung zu einem insgesamt mit V bezeichneten Ventilblock zusammengefasst ist. In einer ersten, regulär vorgesehenen Förderrichtung ist die Pumpe P mit P1 bezeichnet. In dieser regulären Förderrichtung gelangt das Fluid von der Pumpe P1 zu einem ersten Pumpenanschluss 1 des Ventilblocks V. Das Fluid fließt weiter zu einer ersten Abzweigung 2, von der aus Fluidkanäle zu zwei Rückschlagventilen 3 und 4 führen. Das Rückschlagventil 3 ist als erstes Rückschlagventil bezeichnet, da das Fluid in der regulären Strömungsrichtung durch dieses Rückschlagventil strömen kann, welches unter dem Fluiddruck selbsttätig öffnet, während durch denselben Fluiddruck in dieser Strömungsrichtung das andere Rückschlagventil Nr. 4 automatisch geschlossen wird.
  • Das Temperierfluid gelangt vom ersten Rückschlagventil 3 zu einer Verzweigungsstelle 5, von der aus eine Fluidleitung zu einem weiteren Rückschlagventil 6 führt, welches in dieser Strömungsrichtung automatisch geschlossen wird. Der Fluidstrom gelangt daher von der Verzweigungsstelle 5 lediglich zu einem Auslass 7 des gesamten Ventilblocks V, wobei vom Auslass 7 das Fluid zum Druckguss-Werkzeug gelangt.
  • Das von dem Druckguss-Werkzeug zurückströmende Temperiermedium gelangt, ggf. unter Zwischenschaltung eines Fluidfilters, zu einem Einlass 8 des Ventilblocks V, von dort zu einem so genannten zweiten Rückschlagventil 9, welches bei dieser Strömungsrichtung des Temperiermediums als zweites Rückschlagventil von dem Medium durchströmt wird, und von diesem zweiten Rückschlagventil 9 zu einem zweiten Pumpenanschluss 10 des Ventilblocks V, von dem aus das Fluid zu einem Öltank mit Wärmetauscher geführt wird, der mit T gekennzeichnet ist und von dem aus die Pumpe P1 das Temperiermedium - hier in Form von Temperieröl - ansaugt.
  • Der geschilderte Betrieb wird durch den Einsatz der Pumpe P als Druckpumpe bewirkt, wobei durch Drehrichtungsumkehr die Pumpe P auch als Saugpumpe eingesetzt werden kann. Die Pumpenwirkung für diesen Saugfall ist in der Darstellung als Pumpe P2 dargestellt, obwohl es sich bei den beiden separat dargestellten Pumpen P1 und P2 tatsächlich um dieselbe Pumpe P handelt, die lediglich in zwei unterschiedlichen Strömungsrichtungen betrieben wird.
  • Wenn die Pumpe P als Saugpumpe betrieben wird, also als Pumpe P2 arbeitet, wird das Fluid durch die Pumpe P2 vom ersten Pumpenanschluss 1 abgezogen. In diesem Betriebszustand schalten die Ventile des Ventilblocks so um, dass die Strömungsrichtung des Temperieröls durch das Druckguss-Werkzeug sowie durch einen eventuell vorgesehenen Ölfilter beibehalten wird. Das Umschalten der Ventile wird durch den Druckabfall über die einzelnen Baugruppen unterstützt.
  • Das Temperieröl wird durch das gesamte Druckguss-Werkzeug hindurch aus dem Öltank T angesaugt und gelangt zunächst zu dem zweiten Pumpenanschluss 10 des Ventilblocks V und zu einem zweiten Abzweig 11, von dem aufgrund der Ausgestaltung der beiden Rückschlagventile 9 und 6 lediglich das Rückschlagventil 6 als so genanntes drittes Rückschlagventil durchströmt werden kann, so dass auch bei dieser Durchströmungsrichtung das Temperiermedium zur Verzweigungsstelle 5 und von dort zum Auslass 7 des Ventilblocks gelangt. Obwohl die Pumpenrichtung nun umgekehrt ist, gelangt das Temperiermedium also in seiner ursprünglichen Strömungsrichtung vom Auslass 7 zum Druckguss-Werkzeug und zu einem ggf. vorgesehenen Filter, so dass auch der Filter in seiner vorgesehenen Betriebsweise durchströmt wird.
  • Das Temperiermedium, welches durch die Saugwirkung der Pumpe P2 vom Druckguss-Werkzeug zum Einlass 8 des Ventilblocks V gesaugt wird, durchströmt aufgrund der im Saugbetrieb herrschenden Druckverhältnisse nicht das zweite Rückschlagventil 9, sondern das als viertes Rückschlagventil bezeichnete Rückschlagventil 4, gelangt von dort zum ersten Abzweig 2, und weiter zum ersten Pumpenanschluss 1 des Ventilblocks V, von wo es durch die Pumpe P2 angesaugt wird.
  • Fig. 2 zeigt in einer grundsätzlichen schematischen Darstellung den Ventilblock V mit seinem ersten und zweiten Pumpenanschluss 1 und 10, sowie ein insgesamt mit W bezeichnetes Druckgieß-Werkzeug, innerhalb dessen eine Fluidleitung für das Temperiermedium mit L gekennzeichnet ist. Zwischen dem Werkzeug W und dem Ventilblock V ist ein Filter F vorgesehen und weiterhin sind die Strömungskanäle für das Temperiermedium mit K angedeutet, welche zwischen dem Ventilblock V und dem Werkzeug W verlaufen. Dabei ist mit mehreren Pfeilen angedeutet, dass die Kanäle K und damit auch das Werkzeug W sowie der Filter F stets in derselben, durch die Pfeile angedeuteten Richtung durchströmt sind, unabhängig von der Förderrichtung der Pumpe P.
  • Der Filter F ist zwischen dem Werkzeug W und dem Ventilblock V angeordnet, so dass der Ventilblock V vor den Verschmutzungen optimal geschützt ist, die in den in Fig. 2 dargestellten Kanälen K und dem Werkzeug W auftreten und welche die Funktion der Ventile innerhalb des Ventilblockes V beeinträchtigen könnten.

Claims (11)

  1. Druckguss-Einrichtung,
    mit einem Druckguss-Werkzeug, einem Wärmetauscher und einer Pumpe,
    wobei ein flüssiges Temperiermedium im Wärmetauscher auf eine gewünschte Temperatur gebracht wird und mittels der im Regelbetrieb der Druckguss-Einrichtung als Druckpumpe betriebenen Pumpe im Kreislauf zu dem Druckguss-Werkzeug gepumpt wird,
    und wobei die Pumpe bei Betriebsstörungen der Druckguss-Einrichtung mittels Drehrichtungsumkehr als Saugpumpe betreibbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf des Temperiermediums zwischen dem Druckguss-Werkzeug (W) und der Pumpe (P) eine Ventilanordnung vorgesehen ist, deren Ventile (3,4,6,9) bei unterschiedlicher Anströmungsrichtung von der Pumpe (P) her den Fluidstrom des Temperiermediums stets in ein- und derselben vorbestimmten Strömungsrichtung zu dem Druckguss-Werkzeug (W) leiten.
  2. Druckguss-Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Kreislauf des Temperiermediums ein Filter (F) angeordnet ist, wobei der Filter (F) in dem Abschnitt des Kreislaufs angeordnet ist, welcher in stets derselben Richtung durchströmt ist.
  3. Druckguss-Einrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (F) in Strömungsrichtung des Temperiermediums als letzte Baugruppe vor der Ventilanordnung angeordnet ist.
  4. Druckguss-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (3,4,6,9) als Rückschlagventile ausgestaltet sind.
  5. Druckguss-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile 3,4,6,9) zu einem hydraulischen Ventilblock (V) zusammengefasst sind.
  6. Druckguss-Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Druckbetrieb der Pumpe (P1) das Temperiermedium von der Pumpe (P1) zu einem ersten Abzweig (2) der Ventilanordnung geführt ist, an welchen zwei in unterschiedlicher Richtung öffnende Rückschlagventile (3,4) anschließen, wobei das Temperiermedium durch ein erstes Rückschlagventil (3) zu einem Auslass (7) der Ventilanordnung geführt ist,
    und wobei für das von dem Druckguss-Werkzeug (W) zurückströmende Temperiermedium ein Einlass (8) der Ventilanordnung vorgesehen ist, von dem das Temperiermedium durch ein zweites Rückschlagventil (9) zu einem zweiten Abzweig (11) der Ventilanordnung und von dort zur Pumpe (P1) geführt ist.
  7. Druckguss-Einrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Saugbetrieb der Pumpe (P1) das Temperiermedium mittels der Saugwirkung der Pumpe von dem zweiten Abzweig (11) der Ventilanordnung durch ein drittes Rückschlagventil (6) zum Auslass (7) der Ventilanordnung angesaugt ist,
    wobei das vom Auslass (7) und nach Durchströmung des Druckguss-Werkzeugs W am Einlass (8) in die Ventilanordnung wieder eintretende Temperiermedium durch ein viertes Rückschlagventil (4) zu dem ersten Abzweig (2) der Ventilanordnung und von dort zur Pumpe (P1) geführt ist.
  8. Druckguss-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung bis 400°C temperaturbeständig und funktionsfähig ist.
  9. Verwendung einer Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche im Temperierkreislauf einer Umform-Einrichtung - wie einem Druckgieß-, Spritzguss-, Walz- oder Extrudier-Werkzeug, oder einer Niederdruckgusskokille - bei der die Pumpe (P) des Temperierkreislaufs in wechselnden Förderrichtungen betreibbar ist.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Druckguss-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (P) von Zeit zu Zeit kurzzeitig als Saugpumpe (P2) betrieben wird, auch wenn sich die Druckguss-Einrichtung störungsfrei in ihrem Regelbetrieb befindet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (P) nach etwa 3 bis 10 Stunden für etwa 1 bis 10 Minuten als Saugpumpe (P2) betrieben wird.
EP06003161A 2005-02-18 2006-02-16 Druckguss-Einrichtung mit Ventilanordnung, und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Druckguss-Einrichtung Withdrawn EP1693129A1 (de)

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DE200510007440 DE102005007440B3 (de) 2005-02-18 2005-02-18 Druckguss-Einrichtung mit Ventilanordnung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Druckguss-Einrichtung

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EP1693129A1 true EP1693129A1 (de) 2006-08-23

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