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DE2636665A1 - Verfahren und vorrichtung zum druckgiessen von metallen, z.b. aluminium, unter evakuierung der druckgiessformen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum druckgiessen von metallen, z.b. aluminium, unter evakuierung der druckgiessformen

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Publication number
DE2636665A1
DE2636665A1 DE19762636665 DE2636665A DE2636665A1 DE 2636665 A1 DE2636665 A1 DE 2636665A1 DE 19762636665 DE19762636665 DE 19762636665 DE 2636665 A DE2636665 A DE 2636665A DE 2636665 A1 DE2636665 A1 DE 2636665A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal
filling
mold
vacuum
transport vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762636665
Other languages
English (en)
Other versions
DE2636665C3 (de
DE2636665B2 (de
Inventor
Walter Reis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2636665A priority Critical patent/DE2636665C3/de
Priority to US05/823,756 priority patent/US4146081A/en
Publication of DE2636665A1 publication Critical patent/DE2636665A1/de
Publication of DE2636665B2 publication Critical patent/DE2636665B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2636665C3 publication Critical patent/DE2636665C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/14Machines with evacuated die cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/30Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/02Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume
    • B22D39/026Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume using a ladler

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Bruckgiessen von Metallen, z.B. Aluminium, unter Evakuierung der Druckgiessformen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Druckgiessen von Metallen, z.B. Aluminium, unter Evakuierung der Druckgiessformen.
  • Bei den zur Zeit bekannten Druckgussverfahren werden zur Erreichung einer verbesserten Gussgualität verschiedene Massnahpen durchgeführt, um das Gefüge des Werkstücks zu verbessern, insbesondere Luft- und Gaseinschlüsse zu verringern oder zu vermeiden.
  • So sind beispielsweise Druckgussverfahren bekannt, bei denen die Hohlräume der Formen und der Füllkammern an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden, um diese Räume zu evakuieren. Dabei sind eine Reihe von Massnabmen an den Giessformen und Giessmaschinen zu treffen, um derartige Verfahren zu ermöglichen. So müssen beispielsweise besondere Absaugekanäle mit bestimmten Längen vorhanden sein. Ferner muss rechtzeitig eine Absperrung zwischen den Vakuumleitungen und den Hohlräumen und Kanalsystemen der Form sichergestellt werden. Dies geschieht über Ventile und Steuersysteme für diese Ventile.
  • Gerade diese Abschaltung ist jedoch problematisch und störanfällig.
  • Grundsätzlich arbeiten alle bekannten Druckgusseinrichtungen nach dem Prinzip, dass die Einfüllöffnung der Füllkammer der Druckgiessmaschine nach dem Einfüllen des flüssigen Metalls durch den Vorlauf des Einpressstempels terschlossen wird und dass gleichzeitig die Evakuierung der Form und der Fullkammer ausgelöst wird. Ein wesentlicher Nachteil ist hierbei, dass zur Evakuierung des gesamten Hohlraumkomplexes, also der Füllkamier, der Formenhohlräume und der Absaugekanäle, lediglich der Zeitraum zur Verfügung steht, innerhalb dessen die Bewegung des Fresskolbens bis zum Füllen der Form erfolgt.
  • Die Betriebssicherheit der bekannten Druckgussvorrichtungen ist unterschiedlich. Bei allen bekannten Vorrichtungen besteht jedoch beim Versagen der erwähnten Steuereinrichtungen immer die Gefahr, dass die Vakuumabschaltung nicht rechtzeitig erfolgt und dass dadurch flüssiges Metall in die Steuerorgane eindringt, die hierdurch zerstört oder mindestens beschädigt werden.
  • Es ist ferner auch bereits vorgeschlagen, durch eine langsai beginnende und immer schneller werdende Presskolbenbewegung ein Uberschwappen des flüssigen Metalles in der horizontal angeordneten Füllkammer zu vermeidn, um dadurch soweit als möglich, im Interesse der Vermeidung von Porosität im Gussstück die Bildung eines Netall-Lurtgemisches zu verhindern.
  • Alle bekannten Druckgussverfahren bedingen jedoch aufwendige Steueranordnungen und zusätzliche Massnahmen, sodass praktisch in allen Fällen eine nachträgliche Umrüstung vorhandener Formen und Maschinen auf das Druckgiessen nicht möglich ist.
  • Eine weitere Forderung bei D ruckgiessen ist die Verseidung von Qzydbildungen auf der flüssigen Metalloberfläche während des Transportest des 2ntullans und des Vergiessens.
  • Dies kann dadurch erreicht werden, dass man während der Schöpf-, Dosier- und Giessvorgange die flüssigen Metall oberflächen mit einem Schutzgas abdeckt. Hierzu sind jedoch ebenfalls aufwendige Betriebseinrichtungen notwendig.
  • Ferner entsteht ein beträchtlicher Verbrauch des entsprechenden Schutzgases.
  • Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens zum Druckgiessen von Metallen, z.B. Aluminium, unter Evakuierung der Druckgiessformen sowie von zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtungen, welche die Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermeiden und ferner die Möglichkeit bieten, das erfindungsgemässe Verfahren auch mit bekannten Vorrichtungen ohne erhebliche Uarustungsmassnahmen zu verwenden.
  • Bei einem Verfahren zum Druckgiessen von Metallen, z.B.
  • Aluminium, unter Evakuierung der Druckgi es sformen wird der Erfindungszweck dadurch erreicht, dass eine Berührung des Metalles mit der freien Atmosphäre von der Schmelze bis zum Vergiessen verhindert wird, Vorzugsweise geschieht dies erfindungsgemäss dadurch, dass das Metall sowohl beil Füllen des Transportbehälters als auch beim Einströmen i n die Form ununterbrochen unter Vakuum gehalten wird.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Evakuierung der Füllkammer und der Form entgegen der Füllrichtung des Metalles.
  • Ferner kann erfindungsgemäss das Vakuum in der Füllkammer und der Form durch eine zusätzliche Evakuierung in der Füllrichtung des Metalles bis zu seiner Erstarrung aufrechterhalten werden.
  • Eine zur Durchführung des Verfahrens mit allen vorgenannten Merkmalen geeignete Vorrichtung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch a) ein verschliessbares und evakuierbares Transportgefäsd, b) ein evakuierbares Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine, c) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Evakuieren sowohl des Verbindungsstücks als auch der Füllkammer und der Form entgegen der Füllrichtung des Metalles, d) eine Einrichtung zur Evakuierung der Füllkammer und der Form in der Füllrichtung des Metalles bis zur Beendigung des Füllvorganges und e) eine Einrichtung zum Abschalten des Vakuums am Transportgefäss und am Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine nach dem Schliessen der Füllöffnung durch den Presskolben.
  • Soll das erfindungsgemässe Verfahren ohne zusätzliche Evakuierung in der Füllrichtung des Metalles durchgeführt werden, so ist hierzu eine Vorrichtung geeignet, welche gekennzeichnet ist durch a) ein verschliessbares und evakuierbares Transportgefäss, b) ein evakuierbares Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine, c) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Evakuieren sowohl des Verbindungsstückes als auch der Füllkammer und der Form entgegen der Füllrichtung des Metalles, d) eine Einrichtung zum Abschalten des Vakuums am Uransportgefäss und am Verbindungsstück zwischen ransportgefäss und Giessmaschine nach dem Schliessen der Füllöffnung durch den Presskolben.
  • Weitere Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen.
  • In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und rein schematisch dargestellt.
  • In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung, Fig. 1a eine Einzelheit, Fig. 2 - 5 eine Darstellung des Blockaufsatzes zwischen der Entlüftungsöffnung der Form und der Vakuumleitung in Draufsicht (Fig. 2), Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 (Fig. 3), eine Ansicht nach Linie IV-IV in Fig. 3 (Fig. 4) und eine Einzelheit (Fig. 5), Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Giessmaschine zur Durchführung einer Version des Verfahrens gemäss der Erfindung, Fig. 7 eine Schnittdarstellung des Verbindungsstückes zwischen Transportgefäss und Giessmaschine gemäss Fig. 1 in grösserem Nassstab.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung bzw. Anlage dient zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung nach den Ansprüchen 1 - 4.
  • Sie besitzt ein verschliessbares und evakuierbares Transportgefäss 1. Dieses Transportgefäss 1 wird mittels einen Dreharmes 2 mit Parallelführung aus der Stellung rechts in Fig. 1 in die Stellung links in Fig. 1 und zurück gebracht. Der Antrieb 3 des Dreharmes 2 (Fig. la) kann in beliebiger Weise erfolgen.
  • Die Evakuierung des Transportgefässes 1 erfolgt durch die Vakuumleitung 3.
  • Zwischen dem Transportgefäss 1 und der allgemein mit 4 bezeichneten Giessmaschine ist ein evakuierbares Verbindungsstück 5 angeordnet. Die Evakuierung erfolgt durch die Vakuumleitung 6.
  • Sowohl das Verbindungsstück 5 als auch die Füllkammer 7 der Giessmaschine 4 werden mittels der Vakuumleitungen 3, 6 gleichzeitig und entgegen der Füllrichtung des Metalles evakuiert.
  • Die Vakuumleitung 8 dient zur Evakuierung der Füllkammer 7 und der Form 9 in der Füllrichtung des Metalles bis zur Beendigung des Füllvorganges.
  • Bei der dargestellten Anlage ist zwischen den Entlüftungskanal der Druckgiessform 9 und die Vakuumleitung 8 ein Blockaufsatz 10 eingeschaltet, welcher später noch beschrieben wird.
  • Zum Abschalten des Vakuums am Transportgefäss 1 und am Verbindungsstück 5 nach dem Schliessen der Füllöffnung 11 durch den Presskolben 12 dient ein Endschalter 13. Dieser steuert die elektromagnetischen Schaltventile 14 der Vakuumleitungen 3, 6 und 8.
  • Die Vorrichtung bzw. Anlage gemäss Fig. 1 ermöglicht - unter Vermeidung aller nachteile bekannter Druckgiessverfahren -bzw. anlagen - die Durchführung eines Vakuumgiessverfahrens ohne eine Oxydation des Metalles während des Transportes, Einfüllens und Vergiessens. Dabei werden weder an der Giessmaschine noch an den Druckgiessformen wesentliche Änderungen erforderlich, sodass sich das erfindungsgemässe Verfahren auch mit bereits im Betrieb befindlichen bekannten Anlagen durchführen lässt.
  • Zum Netalltransport kann ein konventionelles Metalltransportgefäss benutzt werden, welches jedoch geschlossen ausgeführt sein muss und bei dem die zu dosierende Metallmenge durch geeignete Anordnung und durch Eintauchen in die flüssige Metallvorratsmenge des Ofens 15 gefüllt wird.
  • Mit oder vor dem Füllvorgang wird der geschlossene Metalltransportbehälter 1 über ein übliches Vakuumabsaugesystem 3 evakuiert. Dabei ist es unerheblich, ob eine zentrale Vakuumanlage verwendet wird oder ob einzelne den Giessmaschinen zugeordnete Vakuumgeräte benutzt werden.
  • Auf dem Transport zur Füllkammer 7 verbleibt das Transportgefäss 1 unter einem ständigen Vakuum. Hierdurch wird Oxydationsbildung vermieden und gleichzeitig die Abdichtung gegen das Herauslaufen des Metalles aus dem gefüllten Behälter 1 unterstützt.
  • Der Transportbehälter 1 wird über die Füllkammeröffnung 11 der Druckgiessmaschine 4 gebracht. wischen dem Transportgefäss 1 und der Giessmaschine 4 ist das evakuierbare Verbindungsstück 5 angeordnet. Zur Abdichtung des Transportgefässes 1 gegen das Verbindungsstück 5 ist das Transportgefäss mit einer Verschlussplatte 16 versehen, die gleichzeitig als Dichtklappe für das Verbindungsstück 5 ausgebildet ist.
  • Eine Abdichtung zwischen Füllkammer und Dosier- und Transporteinrichtung lässt sich in der Regel ohne Probleme und ohne bedeutenden Aufwand bei vorhandenen Anlagen durch Aufsetzen eines einfachen Formstückes 5 erreichen.
  • Nach dem dichten Verbinden des Transportgefässes 1 und der Füllkammer 7 der Giessmaschine 4 wird nach Öffnen des Metallverschlusrentiles 17 des Transportgefässes 1 gleichzeitig mit dem Einfüllen des Metalls in die Füllkammer 7 der gesamte Formen- und Fül.lkammerhohlraum an das Vakuumsystem 3, 6 angesehlossen und evakuiert.
  • Gewünschtenfalls kann aber auch die Füllkammer 7 direkt an das Vakuumsystem angeschlossen werden oder es kann als weitere Version die Vakuumverbindung automatisdimit dem Aufsetzen des Transportgefässes 1 auf das Verbindungsstück 5 zur Füllkammer 7 hergestellt werden, sodass mit der Evakuierung des Formen- und Füllkammerbereiches begonnen werden kann, bevor das flüssige Metall in die Füllkammer 7 gelangt. Diese Version kann von Bedeutung für die Oxydvermeidung sein. Die Evakuierung kann wahrend des gesamten Einpressvorganges aufrechterhalten werden. Eine Abschaltung der Evakuierungssysteme 7 und 6 kann automatisch durch die Bewegung des Pressstempels 12 in Einpressrichtung erfolgen.
  • Dadurch, dass der Formen- und Füllkammerhohlraum bis zum Beginn der Bewegung des Pressstempels 12 evakuiert ist, ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, weil eine Vermischung von Metall und Luft bzw. Dämpfen unmöglich ist. Infolgedessen kann eine wesentlich schnellere Presskolben-Schliessbewegung erfolgen, weil keine Rücksicht auf derartige Vermischungen genommen zu werden braucht. Das schnellere Einspritzen hat zusätzlich noch den Vorteil, dass das Metall sich zwischenzeitlich nicht im bisher üb)-Lchen Mass abkühlen kann, was wiederum niedrigere Metalltemperaturen ermöglicht. Niedrigere Metalltemperaturen bedeuten aber: schnellere Giessfolge, bessere Qualität, weniger Oxydation und wesentlich geringeren Verschleiss der Formen.
  • Die automatische Unterbrdchung der Vakuumleitungen 3, 6 durch den Presstempel 12 erübrigt alle sonst notwendigen gesteuerten Abdichtungen durch Ventile und sonstige Vorrichtungen.
  • Fehlsteuerungen sind unmöglich, da eine zwangsläufige Kupplung zwischen Presskolbenweg und Trennung der Vakuumleitungen erfolgt.
  • Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die Hohlräume nicht über die sonst notwendigen engen Kanäle evakuiert sondern direkt dort, wo das grösste Volumen vorhanden ist, nämlich im Füllkammerbereich. Der Hohlraum der Füllkammer 7 ist in der Regel um ein Mehrfaches grösser als der notwendige Hohlraum für das Gussstück und die Giesskanäle.
  • Ein Nachteil der Evakuierung der Hohlräume der Giessmaschine 4 entgegen der Füllrichtung des Metalles liegt darin, dass nach Verschliessen der Einfüllöffnung 11 durch den Presskolben 12 keine weitere Evakuierung mehr möglich ist.
  • Die zwar kurze, aber immerhin doch noch verbleibende Zeit bis zum restlosen Füllen der Druckgiessform bringt jedoch eine Verminderung des ursprünglichen Vakuums, vor allem bei nicht restlos dichten Formen mit sich.
  • Dieser Nachteil wird bei dem Verfahren gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass auch eine Evakuierung der Füllkammer und der Form in Füllrichtung des Metalles bis zur Beendigung des Füllvorgangss erfolgt. Dies geschieht dadurch, dass die Vakuumleitung 8 an den Entlüftungskanal der Druckgiessform 9 angeschlossen ist.
  • Bei bekannten Druckgiessverfahren bzw. -anlagen wird die Absaugleitung über ein versetztes , durch den Metall strom betätigtes Steuersystem geschlossen.
  • Beim angemeldeten Verfahren werden demgegenüber keinerlei Steuerorgane betätigt, die durch den Metallstrom oder durch den Presskolbenweg oder durch eine Zeitabschaltung betätigt werden. Hierdurch werden die bei den bekannten Anlagen erforderlichen kostspieligen und nicht störungsfreien Steuereinrichtungen überflüssig.
  • Anstelle eines Absaugventilblocks oder einer anderen entspredhenden Einrichtung, z.B. bei dem bekannten System "Optivac", wird auf den Entlüftungs- bzw. Absaugkanal der Druckgiessform ein Blockaufsatz 10 aufgesetzt. Dieser Blockaufsatz ist so ausgebildet, dass zwischen dem Entlüftungskanal der Druckgiessform 9 und der Vakuumleitung 8 ein Leitungsabschnitt liegt, dessen Querschnitt über seine gesamte Länge mindestens so gross ist, wie der Querschnitt des Entlüftungskanals, dessen ursprüngliche Querschnittsfläche jedoch in der Strömungsrichtung des Metalls in einen schlitzförmigen Querschnitt übergeht, durch den sich die Wandstärke des Metalls auf ein Mass verringert, bei welchem der Metallfluss zum Stillstand kommt. Mit anderen Worten nimmt die Wandstärke des Metalls bis zur Absaugeleitung 8 stetig ab und hat zuletzt nur noch eine Stärke, die es dem fliessenden Metall unmöglich macht, auf Grund seines physikalischen Verhaltens weiter vorzudringen.
  • In den Figuren 2 - 5 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Blockauf satzes 10 dargestellt.
  • Der Blockaufsatz 10 ist zweiteilig. Die eine Blockhälfte 28 20 ist mit der festen Formenhälfte/und die andre Blockhälfte 21 mit der beweglichen Formenhälfte 27 verbunden. Zwischen der im Betrieb heissen Form 9 bzw. 27, 28 und dem Blockaufsatz 10 bzw. 20, 21 kann eine geeignete Isolierung (nicht dargestellt) angeordnet sein, um den Wårmeübergang möglichst gering zu halten.
  • Die Innenfläche der Blockhälfte 20 ist zweckmässig glatt, wahrend in die Innenfläche der Blockhälfte 21 Vertiefungen eingearbeitet sind, um innerhalb des geschlossenen Blockaufsatzes 20, 21 die gewünschten Leitungsabschnitte zu bilden.
  • Den grössten Teil dieser Leitungsabschnitte bildet die Abkühlstrecke 24, deren eines Ende in den Vakuumkanal 23 mündet, an welchen die Vakuumleitung 23a angeschlossen ist.
  • Das ahdere Ende der Abkuhlstrecke 24 mündet in den Verteilerkanal 25, welcher durch einen Kanal 25a mit dem EntlüftungskanalE der Form 27, 28 verbunden ist.
  • Der Querschnitt der Kanäle 25 und 25a sowie der Abkhhlstrecke 24 und des Vakuumkanals 23 ist über die gesamte Höhe des Blockaufsatzes 20, 21 mindestens so gross wie der Querschnitt des EntlüStungskanali29 der Form 27, 28.
  • In der Praxis beträgt dieser Querschnitt ca, 50 mm2.
  • Die Querschnittsfläche geht jedoch in der Strömungsrichtung des Metalles in den schlitzförmigen Querschnitt der Abkühlstreckeluber. Hierdurch wird die Wandstärke des aus dem Entlüftungskanal 29 der Form 27, 28 in den Blockaufsatz 20, 21 strömenden Metalls auf ein Mass verringert, bei welchem der Metallfluss zum Stillstand kommt.
  • Das Metall wird also innerhalb des Blockaufsatzes je nach Einpressdruck, Temperatur und Umgebungstemperatur in jedem Fall auf einen so grossen Widerstand stossen, dass ein weiteres Fliessen des Metalls unterbunden wird.
  • In der Praxis besteht die Gefahr, dass sich die Formenhälften, die in der Formenebene normalerweise fest aufeinandergepresst liegen, etwas öffnen, sodass in der Formenebene ein Spalt entsteht. Diese Bewegung würde sich beim Erfindungsgegenstand auch auf die Blockaufsatzhälften 20, 21 übertragen. Dadurch besteht die Gefahr, dass der Querschnitt in der Kühistrecke sich vergrössert und damit die sbkuhlwirkung verringert wird. Um den etwaigen Auswirkungen in diesem Fall vorzubeugen, kann erfindungsgemäss in deia Kanal 23 ein Einsatz 23b aus porösem Material, z.B. Sintermetall, angeordnet sein. Spätestens im Bereich dieses Einsatzes wird das Metall sich verfestigen und mit diesem Einsatz verbinden, der dann nach dem Guss aus dem Kanal 23b mit entfernt und durch einen neuen ersetzt wird.
  • Die dargestellte Formgebung des Blockaufsatzes ist nur ein Ausführungsbeispiel. Diese Formgebung kann ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, geändert werden, weil es lediglich darauf ankommt, innerhalb des Blockaufsatzes die Wandstärke des Kanals durch eine entsprechende Formgebung unter das Fliessvermögen des eingegossenen Metalles zu bringen, ohne dass hierbei der ursprüngliche Querschnitt, nämlich der Querschnitt des Entlüftungskanals 29 der Form 27, 28 unterschritten wird. Am einfachsten erreicht man dies dadurch, dass man den Kanal innerhalb des Blockaufsatzes in einen schlitzförmigen Querschnitt überführt.
  • Zur weiteren Unterstützung der gewünschten Abkühlung des fliessenden Metalles und damit zu seiner Erstarrung sind zweckmässig in den beiden Hälften 20, 21 des Blockaufsatzes Eühlwasserbohrungen 22 vorgesehen.
  • Die Befestigungen 26 zwischen den Blockhälften 20, 21 und den Formenhälften 27, 28 können beliebig ausgeführt sein.
  • Ferner können die Formenhälften 20, 21 mit einem Auswerfsystem (nicht dargestellt) für das in der Abkuhlstrecke 24 erstarrte Metall augerüstet sein, z.B. mit Auswerferstiften, die über eine gefederte Platte beaufschlagt werden, wobei z.B. beim Schliessen der Form und damit auch des Blockaufsatzes über entsprechende Druckstifte die Federn gespannt werden.
  • Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, bei welcher das Verbindungsstück 5 mit einer Dichtklappe 31 ausgerüstet ist, welche durch einen Antrieb 32 geöffnet und geschlossen wird. Die Abdichtung erfolgt beispielsweise mittels eines Dichtringes 33. Bei dieser Ausführungsform entfällt die Vakuumleitung 3 (Fig. 1), da die Beschickung der Druckgiessmaschine 4 mit dem Giessmetall in konventioneller Weise über die Füllöffnung 11 bei geöffnetem Deckel 31 des Verbindungsstückes 5 erfolgt.
  • Nach dem Einfüllen des Metalles wird der Deckel 31 geschlossen, worauf alsbald die Evakuierung über die Leitung 6 erfolgt.
  • Bei der Ausführung des Transportgefässes gemäss Fig. 7 besteht das Metallverschlussventil aus einer Kugel 41 mit Zugstange 42. Durch eine Druckfeder 43 wird die Kugel 41 über die Zugstange 42 geschlossen gehalten. Das obere Ende der Zugstange 42 trägt einen Kolben 44. Dieser befindet sich in einem Steuerzylinder 45, welcher über eine Büchse 46 an der Oberseite der Verschlussplatte 16 befestigt ist. Der Kolben 44 kann pneumatisch durch die Steuerleitungen 47, 48 auf- und abwärts bewegt werden, und zwar gegen die Wirkung der Feder 43.
  • Die Evakuierungsleitung 3 ist an die Büchse 46 angeschlos sen, welche durch die Bohrung 49 mit dem Innenraum des Transportgefässes 1 in Verbindung steht.
  • An der Verschlussplatte 16 ist zweckmässig ein Fuhler 50 zur Bestimmung der Metallmenge angebracht, welche beim Eintauchen des Transportgefässes 1 in das flüssige Metall im Ofen 15 einströmen soll.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass es nicht erforderlich ist, die Vakuumabsaugung wahrend des Giessvorganges abzuschalten. Wie bereits erwähnt, kann die Absaugung vielmehr bis zur Beendigung sowie sogar über die Beendigung des Einpressvorganges hinaus aufrechterhalten werden. Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt sich als weiter Vorteil, dass die Einpressdrücke bis zu 40% und in Einzelfällen auch darüber hinaus verringert werden können. Ferner sind die Herstellungs- und Betriebskosten für eine Druckgiessmaschine gemäss der Erfindung wesentlich geringer als bei allen bekannten Druckgiessmaschinen mit Vakuumsystemen.
  • Der Blockaufsatz gemäss der Erfindung kann ausserdem bei allen bekannten Druckgiessmaschinen ohne weiteres verwendet werden, wobei sich wesentlich verbesserte, insbesondere lunkerfreie Gussstücke ergeben.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der Betriebssicherheit und Einfachheit des Verfahrens sowie der zu seiner Durchführung dienenden Maschinen bzw. Vorrichtungen.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Durchführung beschränkt, sondern kann in Einzelheiten den gegebenen Erfordernissen angepasst werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (18)

  1. Ansprüche: 1.
    Verfahren zum Druckgiessen von Metallen, z.B. Aluminium, unter Evakuierung der Druckgiessformen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berührung des Metalles mit der freien Atmosphäre von der Schmelze bis zum Vergiessen verhindert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall sowohl beim Füllen des ransportbehälters als auch bei seinem Transport zur Druckgiessform als auch beim Einströmen in die Form ununterbrochen unter Vakuum gehalten wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuierung der Füllkammer und der Form entgegen der Fülirichtung des Metalles erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum in der Füllkai.r und der Form durch eine zusätiliche Evakuierung in der Füllrichtung des Metalls bis zu seiner Erstarrung aufrechterhalten wird.
  5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 4, gekennzeichnet durch a) ein vershliessbares und evakuierbares Transportgefäss, b) ein evakuierbares Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine, c) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Evakuieren sowohl des Verbindungsstücks als auch der Füllkammer und der Form entgegen der Füllrichtung des Metalles, d) eine Einrichtung zur Evakuierung der Füllkammer und der Form in der Füllrichtung des Metalles bis zur Beendigung des Füllvorganges und e) eine Einrichtung zum Abschalten des Vakuums am Transportgefäss und am Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine nach dem Schliessen der Füllöffnung durch den Presskolben.
  6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 - 3 gekennzeichnet durch a) ein verschliessbares und evakuierbares Transportgefäss, b) ein evakuierbares Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine, c) eine Einrichtung zum gleichzeitigen Evakuieren sowohl des Verbindungsstückes als auch der Büllkammer und der Form entgegen der Füllrichtung des Metalles, d) eine Einrichtung zum Abschalten des Vakuums am Transportgefäss und am Verbindungsstück zwischen Transportgefäss und Giessmaschine nach dem Schliessen der Füllöffnung durch den Presskolben.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Vakuumleitung ( 3, 6 ) an das ransportgefäss (1 ) und an das Verbindungsstück ( 5 ) zwischen Transportgefäss ( 1 ) und Giessmaschine ( 4 ) angeschlossen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vakuumleitung ( 8 ) an die Entlüftungsöffnung ( 29 ) der Form ( 9 ) angeschlossen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Entlüftungskanal ( 29) der Druckgiessform ( 9 ) und der Vakuumleitung ( 8 ) ein Leitungsabschnitt (25a,25,24,) angeordnet ist, dessen Querschnitt 23 über seine ganze Länge mindestens so gross ist, wie der Querschnitt des Entlüftungskanals (29), dessen ursprungliche Querschnittsfläche jedoch in der Strömungsrichtung des Metalles in einen schlitzförmigen Querschnitt übergeht, durch den sich die Wand stärke des Metalles auf ein Masts verringert, bei welchem der Metallfluss zum Stillstand kommt.
  10. und 9, 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Entlüftungskanal (29 ) der Druckgiessform ( 9 ) und der Vakuumleitung ( 8 ) ein Blockaufsatz ( 10 ) angeordnet ist, in welchem sich an einen mit dem En-tlüftungskanal C-g)verbundenen Verteilerkanal ( 25 ) eine in einen an die Vakuumleitung ( 8 ) angeschlossenen Xanal (23 ) mündende Äbkilbistrecke (24) anschliesst.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennseichnet, dass der Blockaufsatz aus zwei Hälften (20,21) besteht, von denen die eine Hälfte ( 20) mit der festen Formenhäifte ( 28 ) und die andere Hälfte ( 21 ) mit der beweglichen Formenhäfte ( 27 ) verbunden ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hälften (20, 21) des Blockaufsatzes Kühlwasserbohrungen ( 22 ) angeordnet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kanal ( 23 ) ein Einsatz aus porösem Material z.B. Sintermetall, angeordnet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 5 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück ( 5 ) zwischen Transportgefäss ( 1 ) und Giessmaschine ( 4 ) mit einer aufklappbaren Dichtklappe ( 31 ) versehen ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 5 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgefäss ( 1 ) mit einer Verschlussplatte ( 16 ) versehen ist, die gleichzeitig als Dichtklappe für das Verbindungsstück ( 5 ) ausgebildet ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgefäss ( 1 ) an seiner tiefsten Stelle nit einer von aussen zu betätigenden Verschlusselement (17 ) versehen ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement aus einer Kugel (41) besteht, weiche durch eine pneumatisch gesteuerte Zugstange (42) zu betätigen ist. (Fig. 7)
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (41) des Transportgefässes (1) unter der ständigen Wirkung einer Druckfeder (43) steht
DE2636665A 1976-08-14 1976-08-14 Vorrichtung zum Transport einer Metallschmelze von einem Schmelzbad zu einer Druckgießform Expired DE2636665C3 (de)

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