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Title:
METHOD FOR DIE CASTING AND A CORRESPONDING DIE CASTING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/090021
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for die casting involving a dosing of the molten metal from underneath and to a corresponding die casting machine. In order to reliably dose from underneath without spraying, the filling of the casting chamber (1) and the evacuation of the die (8) are carried out separately, whereby a counter hole (6) is provided in the casting chamber (1) and serves to dissipate a counterpressure wave when closing the die (8).

Inventors:
MORET GILBERT (CH)
Application Number:
PCT/CH2002/000224
Publication Date:
November 14, 2002
Filing Date:
April 23, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BUEHLER DRUCKGUSS AG (CH)
MORET GILBERT (CH)
International Classes:
B22D17/10; B22D17/14; B22D17/30; (IPC1-7): B22D17/14; B22D17/30; B22D17/10
Domestic Patent References:
WO2000059658A12000-10-12
Foreign References:
DE4310755A11994-10-06
EP1080809A12001-03-07
EP1046444A12000-10-25
US3201836A1965-08-24
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Druckgiessen von leichtmetallischen Werkstoffen, insbesondere durch Befüllen einer Giesskammer (1) einer Druckgiessmaschine mit einer dosierten Menge an Metallschmeize, wobei die Menge an Metallschmelze aus einem Vorrats behälter mittels eines Dosierrohres (5) von unten in die Giesskammer (1) gelangt und wobei das Dosierrohr (5) an eine Einfüllöffnung (3) der Giesskammer (1) an dockbar ist, und wobei mit dem Befüllen der Giesskammer (1) eine Evakuation einer Formkavität erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen (Dosieren) der Giesskammer (1) mit Metallschmelze und die Evakuation der Form (8) getrennt er folgen, wobei Gegendruckwellen beim Schliessen der Form (8) durch die Giess kammer (1) hindurch abgeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuation der Form (8) dem Befüllen der Giesskammer (1) nachgelagert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckwelle beim Schliessen der Form (8) über ein Gegenloch (6) in der Giesskammer (2) abge leitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung einer Kavität (9) der Form (8) eine zyklonartige Entlüftung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierrohr (5) wäh rend eines Schusses bzw. nach dem Befüllen nahezu berührungslos mit der Einfüll öffnung (3) verbunden ist und elastisch abdichtend gegen eine Vorrichtung (4) der selben gedrückt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzhöhe der ein dringenden Metallschmelze kleiner bzw. nicht wesentlich grösser als die Einfüllhöhe der Metallschmelze in die Giesskammer (1) ist.
7. Druckgiessmaschine zum Druckgiessen leichtmetallischer Werkstoffe, umfassend eine Giesskammer (1) und einen Giesskolben (2), wobei die Giesskammer (1) eine Einfüllöffnung (3) für die einzufüllende Metallschmelze und eine stirnseitige Öffnung (7) zu einer Form (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (7) ab dichtend ausgebildet ist, und dass weiterhin in der Giesskammer (1) ein Gegenloch (6), der Einfüllöffnung etwa gegenüber liegend angeordnet ist.
8. Druckgiessmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dosier rohr (5) während des Befüllens der Giesskammer (1) an diese angedockt ist.
Description:
Verfahren zum Druckgiessen und Druckgiessmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckgiessen, insbesondere zum Druckgiessen von Formteilen aus leichtmetallischen Werkstoffen gemäss Oberbegriff des Patentan- spruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druckgiessmaschine, insbesondere zum Druckgiessen von leichtmetallischen Werkstoffen.

Es ist bekannt, Metallschmeize in dosierter Menge der Giesskammer einer Druck- giessmaschine von oben, seitlich oder von unten zuzuführen. Bei einer Dosierung von unten kann ein Schmeizofen als Vorratsbehälter auf Bodenniveau gelagert werden, wo- bei dann allerdings die Metaiischmeize über ein Saug-oder Steigrohr in die Giesskam- mer gefördert werden muss.

Die DE-C-19802342 beschreibt ein Verfahren zur Metallbeschickung von waagerechten oder senkrechten Kaltkammer-Druckgiessmaschinen. Hierbei erfoigt die Förderung ier Metallschmeize durch Aufbau eines Gasdruckes über der Schmelzeoberfläche im Schmeizebehälter oder Erzeugung eines Vakuums über der Giessform in die Giess- kammer. Die Befüllung der Giessform erfolgt durch Bewegung des Giesskolbens in Richtung Form, wobei zugleich die Zutrittsöffnung des Steig-oder Saugrohres ver- schlossen wird. Die in der Giesskammer bzw. in der Giessform befindliche Luft wird durch im Steigrohr bzw. in einer Druck-bzw. Saugleitung stehendes inertes Gas ver- drängt.

Bei einem Verfahren zur Regelung der Metalldosiermenge gemäss EP-A-1080809 er- fassen Messeinrichtungen, die mit einem Rechner verbunden sind Volumen und Be- schaffenheit der Metallschmelze und in Form eines Regelkreises erfolgt eine Regelung einer Evakuierungseinrichtung und/oder eines Vakuumventils der Form. Ein Ansaugen der Metallschmelze in die Giesskammer erfolgt durch ein regelbares Vakuum, wobei die Ansaugzeit über das Vakuumventil geregelt wird. Zusätzlich wird das Schmeizebad verwogen und die Schmelzetemperatur erfasst. Lösungen dieser Art sind aufwändig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Druckgiessen, insbe- sondere von geschmolzenen, leichtmetallischen Werkstoffen zu schaffen, welches eine bessere Dosiergenauigkeit im Vergleich zum Stand der Technik ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Erfindung geht da- von aus, das Dosierverfahren vom evakuieren der Form zu trennen und eine bessere Regulierung des Schmeizeverhaltens in der Giesskammer zu erreichen.

Die Giessform ist zur Giesskammer beim Befüllen der Giesskammer gut abgedichtet, so dass während oder nach dem Befüllen eine Evakuation der Formkavität möglich ist. Die Einspritzhöhe der Metallschmeize in die Giesskammer ist so gewählt, dass ein Spritzen weitgehend oder ganz vermieden wird, weshalb die Eintrittsgeschwindigkeit der Metall- schmelze in die Giesskammer begrenzt ist. Die Eintrittsenergie muss kleiner sein als das Produkt aus Füllhöhe und Erdbeschleunigung.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Druckgiessen von leichtmetalli- schen Werkstoffen. Bei Dosierung der Metallschmelze von unten weist die Giesskam- mer ein Gegenloch zur Eintrittsöffnung auf und die Giesskammer ist zur Formöffnung hin dicht verschliessbar. Mittels des Gegenlochs wird eine Beeinträchtigung der Metall- schmelze beim schliessen der Form vermieden.

Lösungen ohne eine Trennung von Dosierung und Evakuierung sind sehr aufwändig und teils wird darauf vertraut, mittels Computerisierung alle Parameter, wie zum Bei- spiel Leckrate bei der Form infolge Temperaturänderung und Verzug der Flächen, Va- kuumverlauf mit unkonstanter Lufttemperatur sowie die Ermittlung und Bearbeitung von Parametern zu beherrschen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur die erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Prinzipdarstellung.

Eine nicht in allen Einzelheiten dargestellte Druckgiessmaschine weist eine Giesskam- mer 1 mit einem Giesskolben 2 auf. Die Giesskammer 1 weist eine Öffnung 3 mit einer Vorrichtung 4 (im Beispiel ein Flansch) zum Andocken eines Dosierrohres 5 (Steigrohr) auf. Gegenüber der Einfüllöffnung 3 ist in der Giesskammer 1 ein Gegenloch 6 ange- ordnet. Eine dem Giesskolben 2 gegenüber liegende stirnseitige Öffnung 7 ist vollstän- dig zu einer Kavität 9 einer Form 8 abdichtbar. Die Formkavität 9 ist mit einer Entlüf- tungseinrichtung 10 versehen.

Durch ein an sich vorbekanntes Dosieren von unten gelangt eine Metallschmeize, hier zum Beispiel ein Aluminiumwerkstoff, aus einem, nicht dargestellten Schmeizofen über das Steigrohr 5 in die Giesskammer 1, wobei die Giesskammer bis zu einer Höhe h spritzfrei gefüllt wird. Die Einfüligeschwindigkeit ist dabei so zu wählen, dass die Spritz- höhe der eindringenden Metallschmelze kleiner (max. gleich) als die (momentane) Hö- he h bleibt. Während des Einfülivorganges ist die stirnseitige Öffnung 7 der Giesskam- mer 1 geschlossen und die Kavität 9 wird entlüftet. Die Form ist geschlossen und in die- sem Fall kann mit der Evakuation der Kavität 9 begonnen werden. Jedoch ist dies nicht zwingend, da erst mit dem Überfahren des Gegenlochs 6 durch den Giesskolben 2 die erforderliche Dichtheit erreicht wird. Bis dahin ist das Gegenloch 6 geöffnet.

Sobald die erforderliche Menge an Metaiischmeize, zum Beispiei ein stoff, in die Giesskammer 1 eingefüllt ist, wird der Giesskolben 2 in Richtung auf die Öffnung 7 verfahren und dabei werden die Einfüllöffnung 3 verschlossen und auch das Gegenloch 6 verschlossen. Ist der Einpressdruck aufgebaut, wird die Öffnung 7, zum Beispiel über einen, nicht dargestellten Schieber zur Kavität 9 freigegeben und die Me- tallschmelze schiesst in die Kavität 9. Eine mögliche Gegendruckwelle kann über das Gegenloch 6 abgebaut werden, dadurch wird die Luft in der Giesskammer und in der Form vor dem nächsten Dosieren nicht vorgespannt und der unangenehme Effekt von Schwingungen des Systems (Form-und Giesskammer-Luft/Aluminiumsäule und Ofenaluminium) wird ausgeschaltet.

Bezugszeichen 1 Giesskammer 2 Giesskolben 3 Einfüllöffnung 4 Vorrichtung 5 Dosierrohr 6 Gegenloch 7 Öffnung 8 Form 9 Kavität 10 Enttüftungseinrichtung h Höhe