DE2035715A1

DE2035715A1 - Pressure die casting mould coolant flow regulation - based on mould temperature

Info

Publication number: DE2035715A1
Application number: DE19702035715
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Sautter KG, Spezialwerkzeug- und Maschinenbau, 7145 Markgröningen
Priority date: 1970-07-18
Filing date: 1970-07-18
Publication date: 1972-01-27

Abstract

The coolant flow is regulated by means of a control valve, which is activated by a controller, acting in response to temp. measuring probe signals fitted in the mould near the casting contour. Pref. the action of the on-off control valve is supplemented by a throttle valve fitted in parallel. Also, several separately controlled coolant circuits may be provided. The method ensures uniform metallurgical properties of the castings as a result of their constant cooling characteristics.

Description

"Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen einer Druckgießform" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen einer Druckgießform mittels eines durch diese hindurchfließenden Kühlmittels, dessen Menge mittels eines Ventils einstellbar ist, und ein mit der Vorrichtung durchzuführendes Verfahren. Unter der Bezeichnung Druckgießform ist auch eine Spritzform oder dgl. zu verstehen. "Apparatus and Method for Cooling a Die Casting Mold" The invention relates to a device for cooling a die by means of a die coolant flowing through, the amount of which can be adjusted by means of a valve, and a method to be performed with the device. Under the designation die casting mold is also to be understood as an injection mold or the like.

Es ist bekannt, eine Druckgießform zu kühlen und dadurch die Temperatur etwa konstant zu halten, indem Kühlflüssigkeit insbesondere Wasser, durch im Werkzeug angeordnete Kühlkanäle fließt. Die Durchflußmenge wird üblicherweise durch offenen oder Schließen eines Drosselventiles von Hand eingestellt. Bei einer Unterbrechung oder Änderung des Gießrhythmus werden die WerX-zeuge entweder zu stark gekühlt oder zu stark geheizt, wenn der Bedienungsmann nicht sofort eine Korrektur durch Verstellen des Drosselventils vornimmt. Dies ist insbesondere bei größere Druckgießformen mit vielen Kühlkanälen schwierig, und der Bedienungsmann wird durch eine solche zusätzliche Aufgabe leicht überfordert.It is known to cool a die and thereby the temperature to keep roughly constant by adding coolant, in particular water, through in the tool arranged cooling channels flows. The flow rate is usually through open or closing a throttle valve set by hand. In the event of an interruption or changing the casting rhythm, the WerX tools are either cooled too much or overheated if the operator does not immediately make a correction by adjusting of the throttle valve. This is especially true with larger die-casting molds many cooling ducts difficult, and the operator is made by such an additional Task easily overwhelmed.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zur Aufgabe, bei welcher unabhängig von einem Bedienungsmann die Temperatur einer Druckgießform selbsttätig geregelt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil als Steuerventil ausgebildet ist und daß in der Druckgießform, insbesondere in Nähe der Borzkontur, mindestens ein Demperaturfühler angeordnet ist, der über einen Regler das Steuerventil steuert. Hierdurch wird eine selbsttätige Temperaturregelung der Druckgießform erreicht, ohne daß ein Eingriff des Bedienungsmannes erforderlich ist.The invention has for its object a device in which independently The temperature of a die-casting mold is automatically regulated by an operator will. This object is achieved according to the invention in that the valve is used as a control valve is formed and that in the die, especially in the vicinity of the boron contour, at least one temperature sensor is arranged, which controls the control valve controls. This automatically regulates the temperature of the die casting mold, without intervention of the operator is required.

In Weiterbildung der Erfindung ist dem nur auf und zu steuernden Steuerventil ein Drosselventil parallelgeschaltet.In a further development of the invention, the control valve that can only be opened and controlled a throttle valve connected in parallel.

Hierdurch wird ein geringer Kühlmittelfluß durch die Druckgießform aufrechterhalten und dadurch verhindert, daß das Kühlmittel zu stark erwärmt wird oder gar verdampft.This results in a low flow of coolant through the die maintained, thereby preventing the coolant from being overheated or even evaporated.

Dem Steuerventil kann ein Kühlwasserverteiler nachgeschaltet sein, in dessen einzelnen Leitungen je ein für sich einstellbares Steliventil vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, den einzelnen Anschlüssen des Verteilers die durch diesen hindurchfließende Kühlmittelmenge in einem bestimmten Verhältnis zuzuteilen.A cooling water distributor can be connected downstream of the control valve, in each of its individual lines an adjustable stem valve is provided is. This makes it possible to pass through the individual connections of the distributor to allocate the amount of coolant flowing through them in a certain ratio.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Zeitpunkt des Külilvorgangs von einem dem Gießvorgang , insbesondere dem Schuß, entsprechenden Signal von einem Signalgeber zu steuern ist.The invention also provides that the time of the cooling process from a signal from a corresponding to the casting process, in particular the shot Signal transmitter is to be controlled.

Nach dem Füllen der Druckgießform geht die Wärme des Gießwerkstoffes mit einer gewissen Trägheit auf die Druckgießform über. Der Temperaturfühler kann daher erst nach einer gewissen Verzögerung die Temperaturerhöhung anzeigen. Deshalb wird schon früher ein Signal zum Kühlen der Druckgießform gegeben, wobei der Kühlvorgang eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten werden kann und dessen weiterer Verlauf dann vom Regler wieder übernommen wird.After the die-casting mold has been filled, the heat of the casting material goes away with a certain inertia on the die. The temperature sensor can therefore only show the temperature increase after a certain delay. That's why a signal for cooling the die casting mold is given earlier, with the cooling process can be maintained for a certain period of time and then its further course is accepted again by the controller.

In der Zeichnung ist eine Kühlvorrichtung für eine Druckgießform als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is a cooling device for a die as Embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.

Eine aus einem Kühlmittelvorratsbehälter 1 ansaugende Pumpe 2 ist mit einem Hauptverteiler 3 verbunden, an den beispielsweise drei Hauptkühlkreisläufe 51, 32 und 33 angeschlossen sind. Jeder der Hauptkühlkreisläufe ist mit einem Steuerventil 41 bzw. 42 versehen, dem ein einstellbares Drosselventil 51 bzw. 52 parallelgeschaltet ist. Den Steuerventilen 41, 42 folgt ein Kühlwasserverteiler 61, 62, an den Einzelkanäle 611, 612 bzw. 622 bis 624 angeschlossen sind. Der Eühlwasserverteiler 61, 62 ist vorzugsweise auf einer festen oder beweglichen Formträgerplatte einer Druckgieß- oder Spritzmaschine angeordnet. Er kann mit dem Vorratsbehälter 1 zusammengebaut werden. Den Kühiwasserverteilern sind Stellventile 71 bis 73 nachgeschaltet. Die Stellventile dienen zum Aufteilen der durch die Kühlwasserverteiler 61 bzw. 62 in der Zeiteinheit hindurchfließenden Kühlwassermengen in einem bestimmten Verhältnis. Die Stellventile 71, 72 und 73 überwachen Kühlkanäle 81 bis 83, von denen die Kühlkanäle 81 und 82 durch eine Druckgießform 9 oder einen Teil davon und der Kühlkanal 85 durch einen mit der Druckgießform 9 zusammenwirkenden Schieber 1o hindruchgeführt sind. Die Kühlkanäle 81 bis 83 münden in einen nicht dargestellten Sammelbehälter, der sich in vorteilhafter Weise zusammen mit dem Kühlwasserverteiler 61, 62 in einem gemeinsamen Gehäuse befinden kann. Von diesem Sarrmelbehälter wird dann das Kühlwasser oder ein anderes Kühlmittel in den vorzugsweise außerhalb des Maschinenbereiches angeordneten Vorratsbehälter 1 geleitet, der zum Aufbereiten (Kühlen, Reinigen, Enthärten und dgl.) des Kühlwassers dient.A pump 2 sucking in from a coolant reservoir 1 is connected to a main distributor 3, to which, for example, three main cooling circuits 51, 32 and 33 are connected. Each of the main cooling circuits has a control valve 41 and 42, respectively, to which an adjustable throttle valve 51 and 52, respectively, are connected in parallel is. The control valves 41, 42 are followed by a cooling water distributor 61, 62 on the individual channels 611, 612 or 622 to 624 are connected. The cooling water distributor 61, 62 is preferably on a fixed or movable mold carrier plate of a die casting or spray machine arranged. It can be assembled with the storage container 1 will. Control valves 71 to 73 are connected downstream of the cooling water distributors. the Control valves are used to divide the cooling water distributors 61 and 62 into the amount of cooling water flowing through the unit of time in a certain ratio. The control valves 71, 72 and 73 monitor cooling channels 81 to 83, of which the cooling channels 81 and 82 through a die 9 or a part thereof and the cooling channel 85 guided through a slide 1o cooperating with the die-casting mold 9 are. The cooling channels 81 to 83 open into a collecting container, not shown, which is advantageously together with the cooling water distributor 61, 62 in one common housing can be located. The cooling water is then taken from this Sarrmel container or another coolant in the preferably outside the machine area arranged storage container 1, which is used for processing (cooling, cleaning, Softening and the like.) The cooling water is used.

In die Druckgießform 9 und den Schieber lo ragen Temperatur fühler 11, 12 bzw. 13 bis nahe an die Formkontur hinein und sind mit einem Regler 15 verbunden, der als Zweipunktregler mit PD-ännlichem Verhalten (proportional mit Differentialaufschaltung oder Vorhalt) ausgebildet ist. In dem Regler sind die jeweils an der Druckgießform 9, 1o erwünschten Temperaturen einstellbar. Die Steuerventile 41 und 42 werden entsprechend den Temperaturfühlern 12 bzw. 13 zu- oder aufgesteuert. Ein dem Temperaturfühler 11 entspredhend zu steuerndes Ventil ist nicht dargestellt.In the die casting mold 9 and the slide lo temperature sensors protrude 11, 12 or 13 up to close to the shape contour and are connected to a controller 15, as a two-point controller with PD-like behavior (proportional with differential connection or lead). In the controller are those in each case on the die casting mold 9, 1o desired temperatures can be set. The control valves 41 and 42 are closed or opened according to the temperature sensors 12 and 13, respectively. A valve to be controlled according to the temperature sensor 11 is not shown.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird anhand eines Hauptkühlkreislaufes erläutert. Die anderen Kühlkreisläufe wirken entsprechend. Beim Überschreiten einer am Regler 15 einstellbaren und von dem Temperaturfühler 13 ermittelten Temperatur wird das Ventil 42 ganz geöffnet und über die Leitung 32 und das Steuerventil 42 fließt Kühlwasser in den Kühlwasserverteiler 62, an den die drei Einzelkanäle 622 bis 624 angeschlossen sind. Durch die in den Einzelkanälen vorhandenen Stellventile wird die über die Zeitung 32 herangeführte Kühlwassermenge auf die einzelnen Einzelkanäle aufgeteilt0 Die der Einstellung des Stellventils 73 entsprechende Menge fließt über den Einzelkanal 623 in den Schieber 1o, welcher der Einfachheit halber außerhalb der Druckgießform 9 dargestellt ist, und nach Kühlen des Schiebers 10 in den Vorratsbehälter 1, wo das Kühlwasser aufbereitet und anschließend von der Pumpe 2 wieder angesaugt wird. Sobald der Schieber 1o entstrechend aogekühlt ist, schließt der Regler 15 das Steuerventil 42, so daß nur noch eine geringe Menge an Kühlflüssigkeit über den das Drosselventil 52 aufweisenden Nebenschluß fliegen kann, wodurch eine zu starke Erwärmung oder ein Verdampfen des Wassers in den Kühlkanälen verhindert wird Um wegen der Trägheit des Wärmeüberganges eine zu starke lemperaturschwankung in der Druckgießform zu vermeiden, werden die Steuerventile 41, 42 durch ein Signal der Maschine, z.B.The operation of the device is based on a main cooling circuit explained. The other cooling circuits act accordingly. When crossing a adjustable on the controller 15 and determined by the temperature sensor 13 temperature the valve 42 is fully opened and via the line 32 and the control valve 42 cooling water flows into the cooling water distributor 62, to which the three individual channels 622 to 624 are connected. Thanks to the control valves in the individual channels the amount of cooling water supplied via the newspaper 32 is transferred to the individual individual channels divided0 The amount corresponding to the setting of the control valve 73 overflows the individual channel 623 in the slide 1o, which for the sake of simplicity is outside the die casting mold 9 is shown, and after cooling the slide 10 in the storage container 1, where the cooling water is treated and then sucked in again by pump 2 will. As soon as the slide 1o is correspondingly cooled, the regulator 15 closes the control valve 42, so that only a small amount of cooling liquid is left over the throttle valve 52 having bypass can fly, whereby a to excessive heating or evaporation of the water in the cooling channels is prevented To avoid excessive temperature fluctuations in To avoid the die casting mold, the control valves 41, 42 are activated by a signal the machine, e.g.

die Auslösung des Schusses, geöffnet, Zum Öffnen mindestens eines der Steuerventile 41, 42 durch ein dem GieSvorgang entsprechendes Signal dient ein Signalgeber 16, der mit einem Vorsprung an einer Kolbenstange 17 eines Presskolbens zusainmenwirkt, welcher in einem Druckzylinder 18 einer nicht dargestellten Druckgießmaschine zu verschieben ist. Bs können auch von anderen Teilen der Druckgießmaschine, z.B. einer Schöpfkelle für den Gießwerkstoff, Signale abgeleitet werden. Nach einer an einem Zeitrelais voreingestellten Zeit werden dann die Steuerventile 41, 42 wieder geschlossen und die weitere Regelung übernimmt der Regler 15.the triggering of the shot, opened, to open at least one the control valves 41, 42 by a signal corresponding to the casting process is used Signal transmitter 16 with a projection on a piston rod 17 of a plunger cooperates, which in a pressure cylinder 18 of a die-casting machine, not shown is to be postponed. Bs can also come from other parts of the die casting machine, e.g. a ladle for the casting material, signals are derived. After one on a time relay preset time, the control valves 41, 42 are then again closed and the further regulation takes over the controller 15.

Die Temperatur in der Druckgießform hat einen großen Einfluß auf die Beschaffenheit des Druckgießteiles. Deshalb ist es erwünscht, die Temperatur der Druckgießform mit ihren verschiedenen Teilen, Schiebern und dgl. auf einer bestimmten Höhe zu halten. Verschiedene Kühlkanäle in der Form können in gleichartige oder verwandte Gruppen zusammengefaßt werden, wobei auf die unterschiedliche Kühlung in den einzelnen Gruppen, z.B. am Anguß, am Einsatz, am Schieber und dgl., zu achten ist. Die Konturenwand der Herstellungsform soll eine möglichst gleichbleibende Temperatur während des Betriebes der Druckgießmaschine aufweisen, so daß sich ein stationärer Zustand mit konstanter Temperatur ergibt.The temperature in the die has a great influence on the Condition of the die-cast part. Therefore it is desirable to keep the temperature of the Die casting mold with its various parts, slides and the like. On a certain Keep altitude. Different cooling channels in the form can be of the same type or Related groups are grouped together, focusing on the different cooling Pay attention in the individual groups, e.g. on the sprue, on the insert, on the slide and the like is. The contour wall of the production mold should have a temperature that is as constant as possible have during the operation of the die casting machine, so that a stationary State with constant temperature results.

Claims

Pins sayings

1. Device for cooling a die by means of a this coolant flowing through, the amount of which can be adjusted by means of a valve is, thereby g e k e n n n z e i n e t; that the valve is used as a control valve (41, 42) is formed and that in the die (9, 1o), in particular in the vicinity of the Foriiücontur, at least one temperature sensor (11 to 13) is arranged, which has a controller (15) controls the control valve.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the control valve (41, 42), which is only to be controlled and opened, is a throttle valve (51, 52) is connected in parallel.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c Note that the control valve (41, 42) is followed by a cooling water distributor (61, 62) is, in its individual lines (611, 612, 622 to 624) each individually adjustable Control valve (71 to 73) is provided.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that g It is not possible to say that several ltünl channels (611, 612, 622 to 624) in the same type Groups combined and controlled by a common control valve (41, 42) are0

5. Device according to one of the preceding claims, characterized it is not noted that the time point of the start of cooling of one of the casting processes, in particular to control the shot, corresponding signal from a signal generator (16) is.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the signal generator (16) is assigned a timing relay which controls the control valve closes and activates the regulator (15).

7. A method of cooling a die by means of a die through it coolant flowing through, thereby g e k e n n. z e i c h n e t that at least part of the amount that is instantly passing through the die Coolant, depending on its temperature at a certain point, controlled will.

8. The method according to claim 7, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the time of the start of cooling depends on a certain operating state the machine, in particular the casting process, is controlled.

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