DE20115148U1

DE20115148U1 - Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung und Druckgussvorrichtung

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Publication number: DE20115148U1
Application number: DE20115148U
Authority: DE
Original assignee: LI HSIEN CHUN
Current assignee: LI HSIEN CHUN
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2001-11-29
Anticipated expiration: 2011-09-14

Description

Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine . DruckgussVorrichtung und Druckgussvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung, insbesondere Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung mit einem Zufuhrsensor, welcher das Nettogewicht von Gussmetall wie zum Beispiel Magnesium genau messen kann. Die Erfindung betrifft ferner eine Druckgussvorrichtung.

Um Metall wie z.B. Magnesium druckgießen zu können, sollte die Einspritzmenge genau gesteuert werden. Daher ist es vorteilhaft, einen Vorratsraum an einem bestimmten Ort einer Übertragungsleitung vorzusehen, um eine bestimmte Menge geschmolzenen Metalls zu speichern und es dann in einer Charge einer Metallgießform zuzuführen. Figuren 1 und 2 zeigen eine herkömmliche Druckgussvorrichtung, die einen Vorratstank la aufweist, der geschmolzenes Metall 2a enthält. Der Vorratstank la kann auch ein Hochtemperaturofen sein. Ein Zuleitungsrohr 3a erstreckt sich durch eine obere Öffnung des Vorratstankes la hindurch und weist ein Einlassende unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls auf. Ein Auslassende des Zuleitungsrohres 3a ist an einen Behälter 7a mit bestimmtem Volumen angeschlossen. Ein Einwegeventil 31a ist am Einlassende des Zuleitungsrohres 3a angeordnet. Der Behälter 7a ist mit einem Steuerventil 9a, welches über ein Verbindungsrohr 92a mit dem Boden des Behälters 7a verbunden ist, und einer Luftpumpe 8a versehen. Wie in Figur 1 dargestellt, befördert die Luftpumpe 8a anfangs Luft aus dem Behälter 7a, so dass das geschmolzene Metall 2a kontinuierlich in den Behälter 7a fließt, bis eine bestimmte Menge des geschmolzenen Metalls 2a im Behälter ⁷a gespeichert ist. In diesem Moment beendet die Luftpumpe 8a das Entlüften des Behälters 7a_;««W_:ie irv.Ficpjr. 2 dar,g.est,e lit ,..beginnt dann die

Luftpumpe 8a damit, Luft in den Behälter 7a zu pumpen, wodurch ein Kolben 91a zur Seite gedrückt wird, wodurch das geschmolzene Metall 2a mittels eines Auslassrohres 93a in eine Gussform (nicht dargestellt) fließt. In der oben erwähnten Anordnung entzieht die Luftpumpe 8a dem Behälter 7a ein Inertgas oder befüllt den Behälter 7a mit einem Inertgas, um eine Oxidation im Behälter zu verhindern.

Um eine Mengensteuerung des geschmolzenen Metalls 2a vorzusehen, ist eine Taststange 70a im Behälter 7a vorgesehen, welche einen Sensor aufweist (nicht dargestellt). Die Position des Sensors auf der Taststange 70a bestimmt eine gewünschte Menge des geschmolzenen Metalls 2a im Behälter 7a. Die eingespritzte Menge des geschmolzenen Metalls 2a hängt von der Position des Sensors ab. Daher steht der Sensor immer in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall 2a und es besteht die Gefahr einer Beschädigung oder Verschlechterung des Sensors. Ferner kann die bestimmte Menge des geschmolzenen Metalls 2a für unterschiedliche Formen modifiziert werden. Die Menge des eingespritzten geschmolzenen Metalls 2a erzielt man aufgrund einer empirischen Kurve nach geeigneter Kalibrierung, falls der gleiche Taststab 70a wiederholt benutzt wird. Die Messgenauigkeit wird beeinflusst.

Durch die Erfindung wird eine Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung sowie eine Druckgussvorrichtung geschaffen, bei welcher die Einspritzmenge über eine lange Laufzeit hinweg genau messbar ist.

Die erfindungsgemäße Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung weist auf: einen Vorratstank zum Speichern von geschmolzenem Metall, ein Positionierteil auf dem Vorratstank, ein Zuleitungsrohr, das am Positionierteil angebracht ist .ui}d sich. mi,t e^nem Endabschnitt durch eine

Öffnung des Vorratstankes hindurch erstreckt und das unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls endet, einen Behälter mit bestimmtem Volumen, der mit dem anderen Ende des Zuleitungsrohres verbunden ist und der ein Steuerventil und eine Luftpumpe aufweist, einen säulenartigen Stützstab, der mit seinem einen Ende mit dem Zuleitungsrohr oder dem Behälter verbunden ist und der mit seinem anderen Ende mit einem Gewichtssensor verbunden ist, der derart vorgesehen ist, dass er zuerst das Leergewicht des Zuleitungsrohres, des säulenartigen Stützstabes und des Behälters misst, wobei dem Gewichtssensor ein Nettogewicht mit der gewünschten Menge an geschmolzenem Metall zugewiesen ist. Die Einrichtung ist hierbei derart ausgebildet, dass, wenn der in Kontakt mit dem säulenartigen Stützstab stehende Gewichtssensor ein Gewicht erfasst, das gleich dem zugewiesenen Nettogewicht ist, die Luftpumpe damit beginnt, Luft in den Behälter zu pumpen, so dass das geschmolzene Metall aus dem Behälter heraus befördert wird. Die erfindungsgemäße Druckgussvorrichtung hat eine erfindungsgemäße Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung.

Indem die Bestimmung der Einspritzmenge durch eine genaue Messung des Schmelzegewichtes im Behälter außerhalb desselben erfolgt und ein Sensor die Schmelze nicht mehr berührt, werden die Wartungskosten und Herstellungskosten der Druckgussvorrichtung reduziert.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, bevor geschmolzenes Metall in eine Druckgussform gefüllt wird,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der aus dem Stand der Technik bekannten Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung beim Füllen von geschmolzenem Metall in eine Druckgussform,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung, bevor geschmolzenes Metall in eine Druckgussform gefüllt wird, und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung beim Füllen von geschmolzenem Metall in eine Druckgussform.

Figuren 3 und 4 zeigen die erfindungsgemäße Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung. Die Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung weist auf: einen Vorratstank 1, der geschmolzenes Metall enthält, und ein auf dem Vorratstank 1 angeordnetes Positionsteil 4. Ein Zuleitungsrohr 3 erstreckt sich durch eine obere Öffnung 11 des Vorratstanks 1 hindurch. Das Einlassende des Zuleitungsrohres 3 ist unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls angeordnet. Das Zuleitungsrohr 3 weist ein zentrales Bogenstück auf, an dem das Positionierteil 4 angebracht ist, um das Zuleitungsrohr 3 mittig am Vorratstank

1 zu halten. Ein Auslassende des Zuleitungsrohres 3 ist mit einem ein bestimmtes, bevorzugt fixes Volumen aufweisenden Behälter 7 verbunden. Ein säulenartiger Stützstab 5 ist unter dem Zuleitungsrohr 3 angeordnet und mit einem Gewichtssensor verbunden. Der Behälter 7 weist ein Steuerventil 9 und eine Luftpumpe 8 auf. Der Gewichtssensor 6 misst zuerst das Gesamtleergewicht des Zuleitungsrohres 3, des säulenartigen Stützstabes 5 und des Behälters 7. Ferner wird dem Gewichtssensor ein gewünschtes Gewicht an geschmolzenem Metall

2 zugewiesen. Die Luftpumpe 8 entlüftet anfangs den Behälter 7, so dass d^s .aesch.molzene Metall 2a kontinuierlich in den

Behälter 7 fließt, bis die gewünschte Menge an geschmolzenem Metall 2 im Behälter 7 gespeichert ist. In diesem Moment beendet die Luftpumpe 8 das Entlüften des Behälters 7. Danach leitet das Steuerventil 9 das geschmolzene Metall 2 mit der gewünschten Menge zur Form der Druckgussvorrichtung.

Die Luftpumpe 8 wird verwendet, um mittels Entlüftens einen verringerten Druck im Behälter 7 zu erzeugen, wodurch das geschmolzene Metall 2 von selbst aus dem Vorratstank 1 in den Behälter 7 fließt. Die Komponenten Zuleitungsrohr 3, Behälter 7 und Steuerventil 9 sind drehbar am Positionierteil 4 montiert, welches eine bewegliche Stange ist. Wie in Figur dargestellt, ist das Positionierteil 4 anfangs in einer solchen Position, dass das Leergewicht des Zuleitungsrohres 3, des säulenartigen Stützstabes 5 und des Behälters 7 auf dem Gewichtssensor 6 lastet. Wenn das geschmolzene Metall 2 vom Vorratstank 1 in den Behälter 7 fließt, nimmt das auf dem Gewichtssensor 6 lastende Gewicht zu. Wenn das Nettogewicht gleich dem Leergewicht plus der gewünschten Menge an geschmolzenem Metall 2 ist, weist der Gewichtssensor 6 die Luftpumpe 8 an, das Entlüften zu beenden und damit zu beginnen, Luft in den Behälter 7 einzulassen, wie in Fig. 4 dargestellt. In diesem Moment wird das Steuerventil 9 geöffnet und das geschmolzene Metall 2 fließt aufgrund des ansteigenden Druckes im Behälter 7 aus diesem heraus. Das geschmolzene Metall 2 wird über das Steuerventil 9 in die Form der Druckgussvorrichtung gefüllt. Der Betrieb der Luftpumpe 8 wird vom Gewichtssensor 6 gesteuert. Das Gewicht des Behälters 7 verringert sich aufgrund des in die Form der Druckgussvorrichtung eingefüllten geschmolzenen Metalls 2. Das Positionierteil 4 bewegt sich in derartige Positionen, dass sich der säulenartige Stützstab 5 immer in Kontakt mit dem Gewichtssensor 6 befindet. Wenn das Gewicht der Zuleitungsrohres 3, des säulenartigen Stützstabes 5 und des

Behälters 7 bis auf das Leergewicht abgenommen hat, veranlasst der Gewichtssensor 6 die Luftpumpe 8, den Behälter 7 zu entlüften. Daher kann das geschmolzene Metall· 2 wieder für den nächsten Druckgussvorgang in den Behäiter 7 fließen.

Aiternativ dazu kann das Positionierteil 4 weggelassen werden, und der säulenartige Stützstab 5 ist in direktem Kontakt mit dem Gewichtssensor 6. In diesem Fall sind die Komponenten, umfassend das Zuleitungsrohr 3, den Behälter 7 und das Steuerventil· 9 am Gewichtssensor 6 drehbar vorgesehen, wobei der Gewichtssensor 6 eine Waagschaie sein kann.

Bei dieser Erfindung schiießt das Gesamtieergewicht des Zuieitungsrohres 3, des säuienartigen Stützstabes 5 und des Behäiters 7 vorzugsweise das Gewicht jenes geschmoizenen Metalls 2 mit ein, das im Zuleitungsrohr 3 verblieben ist. Das verbliebene geschmolzene Metall· 2 fiießt weder in den Behäiter 7, noch fließt es zurück in den Vorratstank 1. Somit wird das im Zuleitungsrohr 3 verbiiebene geschmoizene Metail· 2 nicht in die Druckgussform eingefügt. Die Menge des verbiiebenen geschmoizenen Metals 2 sollte beim Gesamtieergewicht berücksichtigt werden, um die gewünschte Menge des geschmolzenen Metals 2 zu messen. Das Positionierteil· 4 wird verwendet, um die Messgenauigkeit zu erhöhen.

Die Erfindung verwendet einen säuienartigen Stützstab, der mit dem Zuieitungsrohr verbunden ist. Das geschmoizene Metal·! wird in eine Form eingefüllt, wenn eine gewünschte Menge des geschmolzenen Metalls gemessen ist. Alternativ dazu kann der säulenartige Stützstab auch an den Behälter angeschlossen werden (dieser Fall· ist in den Figuren nicht dargestellt) , um einen ähniichen Effekt zu schaffen. Anders formuiiert verwendet die Erfindung einen außerhaib des Behälters angeordneten Gewichtsaufnehmer, z.B. eine Waagschaie, anstatt einer innerhalb..;des _#Behält_#ers_> angeordneten Sensorstange. Die

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Sensoreinheit ist außerhalb des Hochtemperaturbehälters angeordnet. Die Wartung und die Reparatur der Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung sind einfach.

Claims

1. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung mit einem Vorratstank (1) zum Speichern von geschmolzenem Metall (2), der an seiner Oberseite eine Öffnung (11) aufweist, einem Zuleitungsrohr (3), das sich mit einem Endabschnitt durch die Öffnung (11) des Vorratstankes (1) hindurch erstreckt und unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls (2) endet, einem Behälter (7) mit bestimmtem Volumen, der an dem anderen Ende des Zuleitungsrohres (3) angebracht ist und der mit einem Steuerventil (9) und einer Luftpumpe (8) versehen ist, die dazu vorgesehen ist, aus dem Behälter (7) Luft zu entziehen, um dadurch das geschmolzene Metall (2) über das Zuleitungsrohr (3) in den Behälter (7) zu fördern, einem säulenartigen Stützstab (5), der mit einem Ende mit dem Zuleitungsrohr (3) verbunden ist, und einem Gewichtssensor (6), der mit dem anderen Ende des säulenartigen Stützstabes (5) verbunden ist und dem ein Nettogewicht mit dem gewünschten Betrag des geschmolzenen Metalls (2) zugewiesen ist, wobei die Einrichtung derart ausgebildet ist, dass, wenn der in Kontakt mit dem säulenartigen Stützstab (5) stehende Gewichtssensor (6) ein Gewicht gleich dem zugewiesenen Nettogewicht misst, die Luftpumpe (8) beginnt, Luft in den Behälter (7) zu pumpen, so dass das geschmolzene Metall (2) aus dem Behälter (7) heraus befördert wird.

2. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Positionierteil (4) auf dem Vorratstank (1) angeordnet ist und das Zuleitungsrohr (3) an dem Positionierteil (4) angebracht ist.

3. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Positionierteil (4) eine bewegliche Stange ist.

4. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gewichtssensor (6) eine Waagschale ist.

5. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Luftpumpe (8) vom Gewichtssensor (6) gesteuert wird, um Luft aus- oder einzulassen.

6. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung für eine Druckgussvorrichtung mit einem Vorratstank (1) zum Speichern von geschmolzenem Metall (2), der an seiner Oberseite eine Öffnung (11) aufweist, einem Zuleitungsrohr (3), das sich mit einem Endabschnitt durch die Öffnung (11) des Vorratstankes (1) hindurch erstreckt und unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls (2) endet, einem Behälter (7) mit bestimmtem Volumen, der mit einem anderen Ende des Zuleitungsrohres (3) verbunden ist und ein Steuerventil (9) und eine Luftpumpe (8) aufweist, welche dazu Vorgesehen ist, aus dem Behälter (7) Luft zu entziehen, um dadurch das geschmolzene Metall (2) über das Zuleitungsrohr (3) in den Behälter (7) zu fördern, einem säulenartigen Stützstab (5), der mit dem einen Ende mit dem Behälter (7) verbunden ist, und einem Gewichtssensor (6), der mit dem anderen Ende des säulenartigen Stützstabes (5) verbunden ist und dem ein Nettogewicht mit dem gewünschten Betrag des geschmolzenen Metalls (2) zugewiesen ist, wobei die Einrichtung derart ausgebildet ist, dass, wenn der in Kontakt mit dem säulenartigen Stützstab (5) stehende Gewichtssensor (6) ein Gewicht gleich dem zugewiesenen Nettogewicht misst, die Luftpumpe (8) beginnt, Luft in den Behälter (7) zu pumpen, so dass das geschmolzene Metall (2) aus dem Behälter (7) heraus befördert wird.

7. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Positionierteil (4) auf dem Vorratstank (1) angeordnet ist und das Zuleitungsrohr (3) an dem Positionierteil (4) angebracht ist.

8. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei das Positionierteil (4) eine bewegliche Stange ist.

9. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Gewichtssensor (6) eine Waagschale ist.

10. Zufuhrmengen-Steuerungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Luftpumpe (8) vom Gewichtssensor (6) gesteuert wird, um Luft aus- oder einzulassen.

11. Druckgussvorrichtung mit einer Zufuhrmengen- Steuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10.