DE2532107B1

DE2532107B1 - Anordnung des fuellraumes einer kaltkammer-druckgiessmaschine

Info

Publication number: DE2532107B1
Application number: DE19752532107
Authority: DE
Inventors: Walter Hartmann; Joachim Dipl-Volksw Mahle
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1976-12-23

Description

Ein Abfallen des Füllungsgrades in Richtung Gießkanalöffnung ist wiederum zwangsläufig mit einer abnehmenden Höhe der Schmelzenoberfläche in dieser Richtung gleichzusetzen. Bei einer genügend großen Neigung zwischen Schmelzenoberfläche und Längsrichtung des Füllraumes sowie nicht zu hohem Gesamtfüllgrad kann die Schmelzenhöhe zu Beginn der Verkleinerung des Füllraumes im Bereich vor der Gießkanalöffnung bis auf Null abnehmen. Eine derartige Ausrichtung des Schmelzenspiegels über die Länge des Füllraumes erschwert insbesondere die sonst beim verkleinern des Füllraumes üblicherweise auftretende Wellenbewegung der Schmelze in ganz erheblichem Maße. Eine solche Wellenbewegung, die letzthin zu einer vorzeitigen Abschnürung der Gießkanalöffnung führen wird, geht gewöhnlich von der Oberfläche des den Füllraum verkleinernden Druckkolbens aus und pflanzt sich dann über die gesamte Länge der Schmelze unkontrollierbar fort. Eine solche Wellenbewegung wird jedoch zunächst hinsichtlich ihres Amplitudenausschlages bei einer nach der erfindungsgemäßen Lehre abnehmenden Höhe des Schmelzenspiegeis stark gedämpft. Im Nullbereich der Schmelzenhöhe läuft die Welle dann praktisch sogar ganz aus.
Vorteilhafte Neigungen zwischen Schmelzenoberfläche und Füllraumachse liegen in den Winkelbereichen zwischen 3° und 20°. In vielen Fällen erscheinen auch Neigungen zwischen 4 und 10, vorzugsweise zwischen 5 und 7" als recht günstig.
Als besonderer Vorteil ergibt sich - vor allem gegenüber dem Verfahren nach der DT-OS 24 47 964 -daß auch Wellenbewegungen, die vor der Bewegung des Druckkolbens allein durch das Einkellen der Schmelze durch die am einen Ende des Füllraumes liegende Einfüllöffnung unkontrolliert entstehen und zwischen Druckkolbenstirnfläche und formseitigem Füllraumende hin und her reflektiert werden, ebenfalls stark gedämpft werden. Diese durch das Einkellen bereits vorhandene Wellenbewegung führt bei dem Verfahren nach DT-OS 24 47 964 nämlich dazu, daß - je nach momentaner Lage der Einkellwelle zum Zeitpunkt des Beginns der beschleunigten Druckkolbenbewegung - eine Abschnürung der Gießkanalöffnung zur Gießform und damit eine Behinderung des Gasaustritts immer noch möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
An einem feststehenden Teil 1 der als ganzes nicht dargestellten Kaltkammer-Druckgießmaschine ist ein zylindrischer Füllraum 2 zum Beschicken einer Gießform 3 angeordnet. In diesen Füllraum 2 wird die Schmelze über die Einfüllöffnung 4 eingegeben. In die Gießform 3 gelangt die Schmelze aus dem Füllraum durch den Gießkanal 5. Die Verkleinerung des Füllraumes 2 erfolgt über einen Druckkolben 6. Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Lage der Oberfläche der Schmelze 7 innerhalb des Füllraumes 2 ist der Füllraum zusammen mit der gesamten Gießmaschine gegenüber der Horizontalen um einen Winkel von beispielsweise A = 7" geneigt und zwar in der Art, daß die Lage des Gießkanals 5 gegenüber der Lage der Einfüllöffnung 4 erhöht wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung des Füllraumes einer Kaltkammerdruckgießmaschine, wobei der Füllraum zylindrisch ausgebildet ist, an seinem einen Ende im oberen Bereich ein zur Druckgießform führender Gießkanal angeordnet ist und an seinem anderen Ende im Bereich der Eingußöffnung ein verschiebbarer Druckkolben vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest der zylindrische Füllraum (2) aus der Horizontalen heraus geneigt ist und zwar derart, daß das dem Gießkanal (5) zugewandte Ende höher liegt als das der Einfüllöffnung (4) zugekehrte Ende.
2. Anordnung des Füllraumes einer Kaltkammerdruckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Füllraumes aus der Horizontalen heraus etwa zwischen 3 und 20 liegt.
3. Anordnung des Füllraumes einer Kaltkammerdruckgießmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Füllraumes aus der Horizontalen heraus zwischen etwa 4 und 10 liegt.
4. Anordnung des Füllraumes einer Kaltkammerdruckgießmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Füllraumes aus der Horizontalen heraus zwischen 5 und 7" liegt.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung des Füllraumes einer Kaltkammer-Druckgießmaschine, wobei der Füllraum zylindrisch ausgebildet ist, an seinem einen Ende im oberen Bereich ein zur Druckgießform führender Gießkanal angeordnet ist und an seinem anderen Ende im Bereich der Eingußöffnung ein verschiebbarer Druckkolben vorgesehen ist.

Bei Kaltkammerdruckgießmaschinen der genannten Art wird die flüssige Schmelze einem horizontal ausgerichteten zylindrischen Füllraum an dessen einem Ende aufgegeben. An diesem Ende greift in den Füllraum zum Verkleinern desselben ein durch diesen Raum axial verfahrbarer Druckkolben an. Das andere Ende des Füllraumes mündet über einen Gießkanal in die eigentliche Gießform ein. Das Einführen des Gießmaterials in die Gießform erfolgt mit Hilfe des Druckkolbens, der zu diesem Zweck eine Reihe verschiedener Bewegungsphasen durchläuft.

Nach Füllung des Füllraumes mit der zu vergießenden Schmelze bis zu einem Füllgrad zwischen etwa 40 und 80% schließt der Druckkolben bei sehr geringer Geschwindigkeit die Einfüllöffnung ab. Anschließend stößt der Druckkolben die Schmelze etwas schneller, jedoch im Grunde noch immer mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit, in Richtung des Gießkanals zur Gießöffnung am anderen Ende des Füllraumes. Daraufhin wird der Druckkolben mit großer Geschwindigkeit vorgetrieben, um in möglichst kurzer Zeit den gesamten Hohlraum der Gießform mit Schmelze zu füllen.

Anschließend bewirkt der Druckkolben noch ein Nachdrücken der Schmelze in der Gießform, um das Schwinden der Schmelze während des Erstarrungsvorganges zu kompensieren.

Bei dieser Art der Schmelzezufuhr in die Gießform treten in der Praxis teilweise erhebliche Schwierigkeiten auf. Beim Vortreiben der Schmelze innerhalb des zylindrischen Füllraumes in Richtung Gießkanal erhöht sich der Füllgrad des Schmelzegutes innerhalb des Füllzylinders in Abhängigkeit der Bewegung und Stellung des Druckkolbens. Die ursprünglich in dem Füllzylinder enthaltene Gasmenge entweicht durch den Gießkanal zur Gießform und über diese hinaus ins Freie.

Beim Einpressen des Schmelzematerials in den Bereich des Füllraumes vor dem Gießkanal wird nun häufig der freie Abzug des Gases durch den Gießkanal verhindert.

Der Grund hierfür liegt in erster Linie in unkontrollierbaren Strömungszuständen der Schmelze während des Vortreibens durch den Druckkolben. Eine eingehende Beschreibung und der Versuch einer physikalischen Erklärung dieses Problems enthält die DT-OS 24 47 964.

Nach den dortigen Ausführungen bildet sich während der Schließbewegung des Druckkolbens vor diesem innerhalb des aufzustauenden Schmelzgutes eine Art Wellenbewegung aus. Durch die Ausbildung von Wellenbergen kann es zu einer vorzeitigen Abschnürung der Gießkanalöffnung zur Gießform und damit einer Behinderung des Gasaustrittes aus dem Füllraum kommen. Auf diese Weise kommt es vielfach zu den äußerst unerwünschten Gaseinschlüssen in der für die Gießform bestimmten Schmelze. Zur Ausschaltung dieser Schwierigkeit wird in der DT-OS 24 47 964 vorgeschlagen, den Druckkolben in einer bestimmten Weise so zu beschleunigen, daß die Ausbildung von Wellen innerhalb der Schmelze von vornherein unterbunden wird. Erreicht werden soll dies durch eine ruckfreie und derart hohe Beschleunigung des Druckkolbens, daß dessen Geschwindigkeit sicher über der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit einer potentiellen Welle liegt, d. h. die Schmelze wird vom Druckkolben her aufgerollt und steigt an dessen Druckfläche bis zur Einnahme des gesamten zylindrischen Füllraumquerschnittes auf. Ausgehend von diesem Bereich vor dem Druckkolben wird das sich durch den einfahrenden Druckkolben ständig verkleinernde Füllraumvolumen kontinuierlich mit Schmelze aufgefüllt. Dadurch soll dem Gas über der Schmelze möglichst lange ein freier Abzug durch den Gießkanal offengehalten werden. Der geschilderte Bewegungsablauf ist im einzelnen in F i g. 6 der genannten DT-OS 24 47 064 dargestellt.

Die Schaffung einer weiteren Verbesserung bzw.

alternativen Lösung zur Überwindung der obengenannten Schwierigkeiten hinsichtlich des Einbringens einer Schmelze in die Gießform einer nach dem Prinzip der horizontalen Füllung arbeitenden Druckgießmaschine ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung wird vorgeschlagen, daß zumindest der zylindrische Füllraum der eingangs beschriebenen Kaltkammerdruckgießmaschine aus der Horizontalen heraus geneigt ist und zwar derart, daß das dem Gießkanal zugewandte Ende höher liegt als das der Einfüllöffnung zugekehrte Ende.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Füllraumes wird ciner vorzeitigen Abschnürung des Gasauslasses durch den Gießkanal dadurch vorgebeugt, daß die Füllung mit Schmelze in diesem Bereich von vornherein niedriger ist als in den von der Gießkanalöffnung weiter entfernt liegenden Füllraumbereichen eingestellt wird.