DE3036233C2 - Entgasunsvorrichtung für eine Druckgießform - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entgasungsvorrichtung für eine Druckgießform nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Bei einer aus der DE-OS 22 49 41? bekanntgewordenen Entgasungsvorrichtung dieser Art besteht der Nachteil, daß die Schmelze quer zur Achse des beweglichen, als Tauchkolben ausgebildeten Ventilkörpers in die Form eingeleitet wird. Die Schmelze trifft daher nicht schlagartig auf den beweglichen Ventilkörper auf, um den Gasauslaßkanal zu schließen, so daß sie in den Ringraum zwischen dem Ventilkörper und der den Ventilkörper aufnehmenden Bohrung eintreten kann.

Um das Ventil zu ichließen, bevor es von der Schmelze erreicht wird, bedarf es einer technisch aufwendigen hydraulischen Steuerung, die den Nachteil besitzt, daß sie auf Signalen basiert, denen geschätzte Werte entsprechen.

Bei anderen bekannten Entgasungsvorrichtungen (DE-OS 27 51 431, CH-PS 3 06 274, DE-OS 22 48 282) bestehen gleichfalls die zuvor geschilderten Nachteile, die darauf zurückgehen, daß das Schließen des dem Gasauslaßkanal vorgeschalteten Ventils durch den sich verhältnismäßig langsam aufbauenden statischen Druck der Schmelze erfolgt, so daß komplizierte Zusatzeinrichtungen erforderlich sind, um das Eindringen von Schmelze in den Gasauslaßkanal und demzufolge eine Gratbildung am Formteil zu verhindern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine konstruktiv einfache Entgasungsvorrichtung für eine Druckgießform zu schaffen, bei der gewährleistet ist. daß während des Druckgießvorganges das im Formhohlraum und in den zugeordneten Kanälen einge-

schlossene Gas ungeachtet der Form und Größe der Formteile ungehindert und rasch entweichen kann, und daß das dem Gasauslaßkanal vorgeschaltete Ventil beim Auftreffen der Schmelze schlagartig in die Schließstellung geht, so daß ein Eintreten von Schmelze in den Gasauslaßkanal verhindert wird.

Der Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des ersten Anspruches angeführten Merkmale.

Das entscheidende Merkmal der Erfindung liegt darin, daß im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen nicht der statische Druck der Schmelze, sondern deren kinetische Energie, d. h. die Kraft beim axialen Auftreffen der Schmelze auf den Ventilkörper, zum Schließen des dem Gasauslaßkanal vorgeschalteten Ventils herangezogen wird. Die Zeit vom ersten Auftreffen der Schmelze auf den Ventilkörper bis zum Schließen des Ventils ist daher außerordentlich kurz. d. h- das Ventil befindet sich bereits in der Schließ-Stellung. bevor die in die By-Pass-Kanäle eintretende Schmelze die Ventilkammer bzw. den Gasauslaßkanal erreicht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung liegt darin, daß sich ihre tür den Betrieb optimalen Parameter mit Hilfe mathematischer Formeln exakt berechnen lassen. Bei einer Druckgießform beträgt der Querschnitt des Gasauslaßkanals ¹Ao bis '/io des Querschnittes des Schmelzenaufnahmekanals, so daß die Schmelze bei der allgemein üblichen Injektionsgeschwindigkeit von 1 bis 2 m/s den Gasauslaßkanal mit einer Fließgeschwindigkeit von 10 bis 40 m/s erreicht Unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie der Dichte der Schmelze, der Erdbeschleunigung, der verschiedenen Querschnittsabmessungen usw lassen sich die erwähnten mathematischen Formeln ableiten, welche die bisher üblichen Schätzungen hinsichtlich des Verhaltens der Schmelze überflüssig machen.

Die Merkmale des Anspruches 2 führen zu einem optimalen Fließverhalten der Schmelze während des Druckgießvorganges.

Durch eine Ausbildung der Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 3 werden die Druckkräfte innerhalb der Druckgießform in vorteilhafterweise verteilt, insbesondere deshalb, weil die der Entgasung des Formhohlraumes dienenden By-Pass-Kanäle mit dem Entgasungskanal einen Winkel von nicht mehr als 90" einschließen.

Die Merkmale des Anspruches 4 führen /ti einem einfachen konstruktiven Aufbau der Entgasungsvorrichtung. Da die Schraubenfeder nach dem Rückhub des Kolbens vom Ventilkörper entfernt ist, kann nach Beendigung des Druckgießvorganges die Form geöffnet und das Formteil ohne Beschädigung der Schraubenfeder mit Hilfe von Auswerferstiften ausgestoßen werden.

Die Merkmale des Anspruches 5 sind auf eine Ausführungsform gerichtet, bei welcher der Ventilkörper nach Beendigung des Druckgießvorganges nicht mit ausgestoßen wird, sondern ein zur Druckgießform gehörendes Bauteil bildet.

Die Ansprüche 6 und 7 sind auf vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der Entgasungsvorrichtung gerichtet.

Bei Ausgestaltung der Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 8 bildet der Ventilkörper nach dem Druckgteß-Vorgang einen Teil des Angußkörpers des Formtcilcs. der nachträglich entfernt wird.

Das Austreiben von Gas aus den Form-Innenräumen läUi sich dadurch intensivieren, daß man gemäß Anspruch 9 an den Gasauslaßkanal bzw. an die Gasauslattöffnung eine Saugeiurichtung anschließt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, die mehrere bevorzugte Ausführungsformen der Entgasungsvorrichtung wiedergeben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung;

Fig.2 eine Schnittansicht nach der Linie 11-11 in

Fig.3A. 3B, 3C die Stellungen des Ventilkörpers während des Druckgießvorganges;

F i g. 3D die Betriebssteiiung des beweglichen Ventilkörpers nach dem Druckgießvorgang;

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung;
Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie V-V in F ig. 4;

F i g. 6A. 6B. 6C die verschiedenen Siellungen des Ventilkörpers bei einer Entgasungsvorrichtung nach F i g. 4 während des Druckgießvorganges;
F i g. 6D die Betricbsstellung des in F i g. 5 dargestellten Ventilkörpers nach Beendigung J.es Druckgießvorganges;

Fig. 7 in vergrößerter Darstellung und im Schnitt eine Einzelheit der in Fig. 5 dargestellten Entgasungs-Vorrichtung:

Fig 8 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung;

F i g. 9 einen Längsschnitt durch einen Teil einer vierten Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung;
Fig. 10 einen Längsschnitt durch ei.-ie fünfte Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung;

Fig. 11 eine Schnittansicht nach der Linie XI-XI in Fig.10;

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig.11;

Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung; und

Fig. 14 im Schnitt eine abgewandelte Einzelheit der Ausführungsform nach Fig. 13.

Die F i g. I und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung für eine Druckgießform mit einer feststehenden und einer beweglichen Formplatte 1, 2. Die Form besteht aus einem feststehenden Formteil 3 und einem beweglichen Formteil 4, die den j mit Schmelze zu füllenden Formhoh!r;'um 7 begrenzen. Zu der Druckgießform gehört ferner eine Auswerferplatte 5 mit Auswerferstiften 6. In den Formhohlraum 7 mündet ein innerhalb der Druckgießform verlaufender Schmelzenaufnahmekanal 8. Das bewegliche Formteil 4 ist im Umfangsbereich des Formhohlraumes 7 mit einer flachen Nut verschen, die mit einer entsprechend geformten, flachen Grenzfläche des beweglichen Formteiles 3 innerhalb der Druckgießform einen Entgasungskanal 9, 10 begrenzt, dessen oberer Abschnitt innerhalb der Druckgießform nach oben oder nach hinten gerichtet ist. Der Entgasungskanal 9, 10 befinde; sich im Bereich der Trennebene der beiden Formteile 3, 4 und verläuft parallel dazu.

Auf den Entgasungskanal 9, 10 folgen innerhalb der Druckgießform eine in zwei Abschnitte unterteilte Ventilkaminer 11 mit Ventilsitz 12 und ein Gasauslaßkanal 13 mit einer zur Atmosphäre hin offenen Gas^uslaßöffnung 20. Auch diese Elemente befinden sich im Bereich der Trennebene der Formteile 3,4. In der Ventilkammer 11 befindet sich eh in vertikaler Richtung verschiebbarer, scheibenförmiger Vcnlilkörper 14. dessen obere Kante abgeschrägt ist. Vom Entgasungskanal 9, 10 führen um den Ventilkörper 14 herum zwei By-Pass-Kanä-

le 15 zum Ventilsitz 12. Der Winkel Θ, den die By-Pass-Kanäle 15 mit dem oberen, zentralen Abschnitt des Entgasungskanals 9, 10 einschließen, beträgt an der Abzweigstelle 16 der By-Pass-Kanäle 15 nicht mehr als 90". Der obere Abschnitt des Entgasungskanals 9, IO besitzt an der Abzweigstelle 16 einen verengten Querschnitt. Innerhalb des sich an den Entgasungskanal 9, 10 anschließenden Gasauslaßkanals 13 befindet sich eine Schraubenfeder 17. Auf der Oberseite des feststehenden Formteiles 3 ist ein Zylinder 18 angebracht, dessen KoI-hen bzw. dessen Kolbenstange 19 mit der Schraubenfeder 17 verbunden ist. die ihrerseits den Ventilkörper 14 nach unten drückt.

Nachstehend wird die Funktionsweise der Entgasungsvorrichtung beschrieben.

Nach dem Schließen der Druckgießform befindet sich der bewegliche Ventilkörper 14 in der in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Stellung. Er wird hierbei unter der Einwirkung des Zylinders 18 und der Schraubenfeder 17 nach unten bewegt und an den Boden der Ventiikammer 11 angedrückt. Die beiden By-Pass-Kanäle 15 haben hierbei Verbindung mit dem oberen Abschnitt der Ventilkammer 11 und dem sich anschließenden Gasauslaßkanal 13.

Wird jetzt Schmelze aus dem Schmelzenaufnahmekanal 8 in den Formhohlraum 7 gedrückt, so wird im Formhohlraum 7 angesammeltes Gas durch den Entgasungskanal 9, 10, die Ventilkammer 11. den Gasauslaßkanal 13 und die in die Atmosphäre mündende Gasauslaßöffnung 20 aus der Druckgießform ausgetrieben. Beim Eintreten der Schmelze 21 in den Formhohlraum 7 verbleibt der Ventilkörper 14 zunächst weiter in der in F i g. 3A wiedergegebenen Stellung, in welcher eine große Gasmenge in der in F i g. 3A durch Pfeile angedeuteten Weise durch die By-Pass-Kanäle 15 entweichen kann.

Ist der Formhohlraum 7 gefüllt, so steigt die Schmelze 2i in dem Entgasungskanal 9, i0 nach oben und stößt gegen die Unterseite des Ventilkörpers 14. der nunmehr gegen die Kraft der Schraubenfeder 17 nach oben gedrückt wird; ein Teil der Schmelze 21 tritt hierbei auch in die By-Pass-Kanäle 15 ein, wie dies in F i g. 3B wiedergegeben ist.

Wird der Ventilkörper 14 durch die Schmelze 21 weiter nach oben gedrückt, so werden die By-Pass-Kanäle 15 verschlossen, so daß keine Schmelze in die Ventilkammer 11 eintreten kann. Zu diesem Zeitpunkt ist das in der Druckgießform vorhandene Gas im wesentlichen entwichen; nur eine kleine Gasmenge befindet sich noch im Bereich des Ventilsitzes. Diesen Zustand gibt die F i g. 3C wieder. Die noch vorhandenen Restgase haben keinen Einfluß auf die Qualität des Formteiles.

Nach Beendigung des Druckgießvorganges wird der Zylinder 18 betätigt, so daß sich die Schraubenfeder 17. die den Ventilkörper 14 zuvor nach unten gedrückt hat. nach oben bewegt und die Druckgießform geöffnet werden kann. Dieser Zustand ist in F i g. 3D dargestellt.

Danach wird das Formteil mit Hilfe der Aufwcrferstifte 6 aus der Form entfernt, wobei gleichzeitig auch der im Entgasungskanal 9, 10. in der Ventiikammer 11 und in den By-Pass-Kanälen 15 aus verfestigter Schmelze 21 bestehende Angußkörper 21a zusammen mit dem Ventilkörper 14 herausgedrückt wird. Beim Betrieb der crfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung werden der Unterschied im spezifischen Gewicht der Gase und der Schmelze ausgenutzt (das Verhältnis des spezifischen Gewichtes von Luft zum spezifischen Gewicht von geschmolzenem Aluminium beträgt etwa 1 :2000), außerdem die unterschiedlichen Trägheitsmomente, die auf die unterschiedlichen spezifischen Gewichte zurückgehen.

Um zu verhindern, daß die im Entgasungskanal 9, 10 hochsteigende Schmelze 21 über die By-Pass-Kanäle 15 in die Ventilkammer 11 gelangt, bevor der Ventilkörper 14 nach oben an den Ventilsitz 12 angedrückt worden ist. wird für den Winkel Θ. den die Einlaßabschnitte der By-Pass-Kanälc 15 an ihrer Abzweigstelle 16 mit dem

in Entgasungskanal 9, 10 einschließen, ein spitzer Winkel, allenfalls ein Winkel von 90" gewählt. Die Festlegung des Winkels θ erfolgt bei der Herstellung der Druckgießform, indem man den Winkel mißt, den die Achse des Entgasungskanals 9,10 mit den Achsen der Einlaßabschnitte der beiden By-Pass-Kanäle 15 einschließt.

Zu Beginn eines Druckgießvorganges wird in die offene Hälfte der Ventiikammer 11, die sich in dem feststehenden Formteil 3 befindet, ein Ventilkörper 14 eingesetzt und an den Boden der Ventilkammer angedrückt.

Danach wird die Druckgießform geschlossen.

Besteht der Ventilkörper 14 nicht aus dem gleichen Material wie die Schmelze 21, so kann er nach dem Ausstoßen des Formteiles vom Angußkörper 21a gelöst und anschließend wieder verwendet werden. Besteht der Ventilkörper aus dem gleichen Material wie die Schmelze 21. so wird er nach Beendigung des Druckgießvorganges entweder weggeworfen oder, wenn er mit dem Angußkörper 21a verschmolzen ist, wieder eingeschinLVen und als Schmelze für weitere Druckgieß-

jo vorgänge verwendet. Vorzugsweise besteht der Ventilkörper 14 aus dem gleichen Material wie die Schmelze 21; hierbei wird bei jedem Druckgießvorgang ein Teil der Druckgießform zur Herstellung eines Ventilkörpers 14 benutzt.

j5 An Stelle eines vor jedem Druckgießvorgang neu in die Druckgießform einzusetzenden Ventilkörpers 14 kann auch ein immer wieder verwendbarer Ventilkörpcr zum Einsatz kommen.

Dies wird nachstehend anhand einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die in den F i g. 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D und 7 dargestellt ist.

Bei der zweiten Ausführungsform ist der Ventilkörper 14 an seiner Oberseite mit einem Schaft 25 versehen. Am unteren Ende der Kolbenstange 19 befindet sich ein Mitnehmer 22, der in einer Vertikalbohrung 23 der Druckgießform verschiebbar geführt ist. Der Vertikalbohrung 23 setzt sich aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Nuten im feststehenden Formteil 3 und im beweglichen Formteil 4 zusammen.

so Gemäß Fig.7 besteht der im wesentlichen zylindrische Mitnehmer 22 aus einem unteren, hohlen Zylinderabschnitt mit zwei seitlichen Entlüftungsöffnungen 22a. 226. einem oberen, ebenfalls hohlen und mit der Kolbenstange 19 verbundenen Zylinderabschnitt, sowie einem nach innen eingezogenen, mittleren Abschnitt. Der obere Zylinderabschnitt des Mitnehmers 22 und die Kolbenstange 19 begrenzen eine Innenkammer 24. Der untere Zylinderabschnitt des Mitnehmers 22 bildet den Gasauslaßkanai 13 und ist mit dem Ventilsitz 12 verse-

M) hen. Auf das in die Imienkammer 24 ragende obere Ende des Schaftes 25 isl eine als Anschlag dienende Mutler 26 aufgeschraubt, die in der Innenkammer 24 eine begrenzte Verlikalbewegung auszuführen vermag. Der Schaft 25 des Ventilkörpers ist in dem nach innen

hi eingezogenen, mittleren Abschnitt des Mitnehmers 22 gleitend geführt Die Wandung der Vertikalbohrung 23 ist mit einer Ringnut 20c verseher., die mit der Gasauslaßöffnung 20 Verbindung hat. Wenn sich der Ventilkör-

per 14 im unleren Bereich der Ventilkammer Il befindet, so besteht eine Verbindung /wischen den Kntliiflungsöffnungen 22;i, 22b mit der Umfangsnut 20c so daß auch die VertiMbohrung 23 Verbindung mit der Gasau;laßöffnung20hat.

Wird bei dieser Ausführungsform der Kolben 18<i bzw. die Kolbenstange 19 nach oben bewegt, so wird die Schr?\ibenfeder 17 entlastet. Das Schließen und Verriegeln der Druckgießform erfolgt zu einem Zeitpunkt, zu dein der Ventilkörper 14 ein wenig vom Boden der Ventilkammer 11 abgehoben ist. Danach wird die Kolbenstange 19 nach unten bewegt, so daß der Ventilkörper 14 unter Einwirkung der Schraubenfeder 17 an den Boden der Ventilkammer 11 angedrückt wird. Während des sich anschließenden Druckgießvorganges entweicht daü in der Druckgießform vorhandene Gas in der oben beschriebenen Weise. Nach Beendigung des Druckgießvorganges wird die Kolbenstange 19 zum Anheben des Ventilkörners 14 nach oben bewegt, worauf die Druckgießform geöffnet werden kann. Bei dieser Ausführungsform bildet der Ventilkörper 14 ein Bauteil der Druckgießform und braucht nicht ständig ausgewechselt zu werden.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird das in der Druckgießform vorhandene Gas durch die Giisauslaßöffnung 20 kräftig herausgestoßen. Um den Entgasungsvorgang noch weiter zu intensivieren, kann gemäß F i g. 8 an die Gasauslaßöffnung 20 eine Saugeinrichtung angeschlossen werden, die einen Teil der Druckgießmaschine bildet.

I". Fig.8 ist oberhalb des hydraulischen Gießzylinders 28 parallel zu diesem ein Saugzylinder 34 angeordnet. Im Saugzylinder 34 ist ein Kolben 35 mit Kolbenstange 36 geführt, deren äußeres Ende mit Hilfe eines Verbindungsstückes 37 starr mit dem äußeren Ende der Kolbenstange 29 des Gießzylinders 28 verbunden ist. so daß die beiden Kolbenstangen 29 und 36 gleichzeitig ein- und ausgefahren werden. Die Gasauslaßöffnung 20 der Druckgießform ist über eine Saugleitung 38 an die Saugseite des Saugzylinders 34 angeschlossen. Der Saugleitung 38 ist ein Rückschlagventil 39 zugeordnet. Der Innendurchmesser D des Saugzylinders 34 ist größer als der Innendurchmesser d einer zum Schmelzenaufnahmekanal 8 führenden Gießhülse 32, so daß während des Druckgießvorganges im Formhohlraum 7 ein Unterdruck erzeugt und die Entgasung desselben intensiviert wird. Das Eindrücken der Schmelze in den Formhohlraum 7 erfolgt unter Einwirkung des eigentlichen Gießkolbens 31, der über eine Verbindungsstange 30 mit der Kolbenstange 29 des Gießzylinders 28 verbunden ist. Die Druckgießform sowie die Saugeinrichtung sind gemeinsam auf einer Platte 27 befestigt

Die F i g. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Entgasungsvorrichtung ebenfalls mit einer zusätzlichen Saugeinrichtung gekoppelt ist Was die Entgasungsvorrichtung anbelangt, besteht gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 7 ein Unterschied hinsichtlich der Anordnung der Schraubenfeder 17. Gemäß Fig.9 befindet sich die Schraubenfeder 17 zwischen dem rückwärtigen, d. h. dem oberen Ende des Schaftes 25 des Ventilkörpers 14 und dem rückwärtigen Zylinderabschnitt des Mitnehmers 22, der hier eine Kammer bildet Die Wirkungsweise der in den F i g. 7 und 9 dargestellten Ventilanordnungen ist im übrigen die gleiche.

Gemäß Fig.9 umfaßt die Saugeinrichtung einen Saugzylinder 50 mit Saugkolben 51 sowie einen weiteren Hydraulikzylinder 52 mit Kolben 52a, der über eine Kolbenstange 51a mit dem Saugkolben 51 verbunden ist. Die vordere Kammer, el. h. die Saugscite des Saug/ylindcrs 50, ist über eine Leitung 49 mit der Gasauslaßöffnung 20 der Entgasungsvorrichtung verbunden, während die hintere Kammer des Saugzylinders 50. d. h.

seine Druckseite, eine in die Atmosphäre mündende Austrittsöffnung 50a aufweist. Der Leitung 49 ist ein Rückschlagventil 53 zugeordnet, welches sich beim Einfahren des Saugkolbens 51 öffnet und sich beim Ausfahren desselben schließt. Das Absaugen des in der Druckgießform vorhandenen Gases kann unmittelbar vor dem Druckgießvorgang oder auch während desselben erfolgen. Der Druckgießvorgang kann mit der Absauj^ng synchronisiert werden, wobei die zeitliche Abstimmung des Absaugvorganges vorzugsweise mit dem Beginn eines Hochgeschwindigkeits-Druckgießvorganges synchronisiert wird.

Alternativ kann die Saugeinrichtung einen Vakuumbehälter und eine Vakuumpumpe umfassen. In diesem Fall ist der Vakuumbehälter einerseits mit der Gasauslaßöffnung 20, andererseits mit der Vakuumpumpe verbunden. Die Vakuumpumpe wird kurz vor Beginn des Druckgießvorganges eingeschaltet, so daß der Vakuumbehälter und die Druckgießform bzw. deren Formhohlraum 7 evakuiert werden.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen Einzelheiten einer weiteren Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung, die im wesentlichen den gleichen Aufbau besitzt wie die Entgasungsvorrichtung nach F i g. 7.

Die in den F i g. 10 bis 12 dargestellte Entgasungsvor-

jo richtung unterscheidet sich von dem in F i g. 7 dargestellten Aufbau hauptsächlich durch die Konstruktion des Mitnehmers 22. Während der in F i g. 7 dargestellte Mitnehmer 22 einteilig ausgeführt ist, besteht er bei der Ausführungsform nach den Fig. 10 bis 12 aus mehreren,

j5 voneinander lösbaren Einzelleilen. Die Schraubenfeder 17 stützt sich auch hier zwischen dem oberen Ende des Schaftes 25 des Ventilkörpers 14 und der Oberseite des Mitnehmers 22 ab, d. h., die räumliche Anordnung der Schraubenfeder 17 entspricht der Anordnung nach Fig. 9. Der Ventilkörper 14 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 7 oder 9 dadurch, daß seine Unterseite, auf welche die Schmelze auftrifft, mit einer Aussparung 14/4 versehen ist.
Gemäß den Fig. 10 bis 12 ist der Zylinder 18 mit Hilfe einer Halterung 40 am feststehenden Formteil 3 befestigt. Die Halterung 40 ist mit einer Führung 41 zur verschiebbaren Aufnahme des Mitnehmers 22 versehen. An einer Seitenwand der Halterung 40 sind Sensoren 42, 43 (F i g. 11) befestigt, beispielsweise Grenzschalter oder berührungslos arbeitende Schalter. Der Mitnehmer 22 ist mit einem Auslösestift 44 zur Betätigung der Sensoren 42,43 versehen, wodurch der Bewegungsweg des Mitnehmers 22 nach oben und nach unten begrenzt wird. Ein weiterer Stift 45 erstreckt sich von der als Anschlag dienenden Mutter 26 des Schaftes 25 des Ventilkörpers 14 zur Außenseite des Mitnehmers 22 durch einen im Mitnehmer 22 vorgesehenen Schlitz 22A Am Mitnehmer 22 ist noch ein weiterer Sensor 46. z. B. ein Grenzschalter oder ein berührungslos arbeitender Schalter befestigt, dessen Betätigung durch den Stift 45 erfolgt Die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn der Stift 45 keine Berührung mit dem Sensor 46 hat, der Ventilkörper 14 vom Ventilsitz 12 abgehoben ist, so daß die By-Pass-Kanäle 15 über die Ventilkammer 11 mit der Gasauslaßöffnung 20 in Verbindung stehen. Die von dem Sensor 46 stammende Information gibt demzufolge Aufschluß darüber, ob der Ventilkörper 14 am Ventilsitz 12 anliegt oder nicht Wenn die erhaltene Information

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anzeigt, daß der Ventilkörper 14 vom Ventilsitz ^abgehoben ist, so befinden sich die Druckgießform und die zugeordnete Entgasungsvorrichtung in der Bereitschaftstellung für einen sich anschließenden Druckgießvorgang.

Die Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsvorrichtung mit verbesserter Wirkung. Die Ausführungsform nach F i g. 13 stimmt bis auf den Gasauslaß mit .',er Ausführungsform nach F i g. 9 überein.

Die Entgasungsvorrichtung nach Fig. 13 besitzt einen zusätzlichen Gasauslaß mit einem zylindrischen Kanal 70, der an die Gasauslaßöffnung 20 des Gasauslaßkanals 13 angeschlossen ist. Der Kanal 70 weist an seiner Oberseite eine Austrittsöfl'nung 72 und an seinem freien Ende eine weitere Ausirittsöffnung 73 auf, die mittels einer Schwenkklappe 71 verschließbar ist. Die Schwenkklappe 71 ist mit Hilfe eines Zapfens 71a am Kanal 70 angelenkt. Die Ebene der Austrittsöffnung 73 verläuft gegenüber der Vertikalen schräg, so daß die Schwenkklappe 71 die Austrittsöffnung 73 aufgrund ihres Gewichtes verschließt. Die andere Austrittsöffnung 72 des Kanals 70 ist an eine Leitung 83 angeschlossen, die mit einem Rückschlagventil 84 und einem elektromagnetischen Ventil 85 ausgerüstet ist und in einen Vakuumbehälter 86 mit angeschlossener Vakuumpumpe 87 mündet. An die Leitung «33 schließt sich vor dem Rückschlagventil 84 eine Zweigleitung 88 an, die unter Zwischenschaltung eines elektromagnetischen Ventiles 89 an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.

Während des Druckgießvorganges wird das elektromagnetische Ventil 85 durch ein von einem nicht dargestellten Grenzschalter erzeugtes Signal betätigt, und das im Formhohlraum vorhandene Gas wird infolge des Unterdruckes in den Vakuumbehälter 86 gefördert. Nach wiederholten Druckgießvorgängen sammeln sich in der Ventilkammer U, den By-Pass-Kanälen 15 und dem Entgasungskanal 9,10 Materialteilchen, z. B. Metallteilchen, an, die sich von der verfestigten Schmelze abgelöst haben. Derartige Matenalieilchen könnten in den Vakuiimbehälter 86 gelangen, wenn die Gasauslaßöl'fnung 20 des Gasauslaßkanals 13 direkt an die Leitung 83 angeschlossen wäre.

Durch die Zwischenschaltung des zylindrischen Kanals 70 werden dagegen mitgerissene Materialteilchen in den der Schwenkklappe 71 benachbarter. Kanalabschnitt gefördert, ohne daß diese Materialteiichen den Kanal 71 durch die Austrittsöffnung 72 nach oben verlassen, weil die Masse der Materialteiichen verglichen mit der Masse des Gases sehr groß ist. Während des Druckgießvorganges ist die: Schwenkklappe 71 geschlossen, da der Kanal 70 an den Vakuumbehälter angeschlossen ist und unter Unterdruck steht. Mitgerissene Materialteiichen werden daher in der Nähe der Schwenkklappe 71 im Kanal 70 abgelagert.

Nach Beendigung eines Druckgießvorganges werden die elektromagnetischen Ventile 85 und 89 geschlossen bzw. geöffnet. Wenn von der Druckluftquelle 90 durch das geöffnete Ventil 89 Luft in den Kanal 70 strömt, so wird die Schwenkplatte 71 geöffnet und die vor der Schwenkklappe angelagerten Materialteiichen werden aus dem Kanal 70 ausgetragen. Gleich/eilig strömt auch Druckluft in den Mitnehmer 22. die Ventilkammer und die Uy-Pass-Kanäk· 15. da sich das Ventil in seiner ersten Stellung befindet, in welcher der Gasauslaßkanal 13 Verbindung mit den By-Pass-Kanälen 15 hai. Auf diese Weise werden auch die auf der Oberfläche des Vcmilkörpers 14 und in den By-Pass-Kanälcn 15 befindlichen Materialrückstände, z. B. Metallpulverteilchen, aufgetragen bzw. ausgeblasen. Dieser Reinigungsprozeß verhindert, di.i) die dichte Anlage des Ventilkörpers 14 am Ventilsitz 12 verloren geht, was eine qualitative Verbesserung der Formteile zur Folge hat.

Die Fig. 14 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Kanales 70' als Ersatz für den in Fig. 13 dargestellten Kanal 70. Der in Fig. 14 dargestellte Kanal 70' besitzt einen horizontal verlaufenden Hauptabschnitt mit einer an seiner Oberseite vorgesehenen Austrittsöffnung 72 und ein^m rechtwinklig nach unten abgewinkelten Anschlußstutzen, der durch eine abnehmbare Kappe 71' verschlossen ist. Der Kanal 70' dient ebenso wie der in Verbindung mit F i g. 13 beschriebene Kanal 70 als Sammler für Materialteiichen und zwar trotz der Tatsache, daß die Austrittsöffnung 72 zur Atmosphäre hin offen ist. Angesammelte Materialteiichen werden durch Abnehmender Kappe 71'entfernt.

Dadurch, daß der Ventilkörper beim axialen Auftreffen der in die Druckgießform gedrückten Schmelze durch deren kinetische Energie sehr rasch und sicher in die Schließstellung bewegt wird, wird einerseits die Druckgießform optimal entgast und andererseits verhindert, daß Schmelze durch die By-Pass-Kanäle in die Ventilkammer oder sogar zur Außenseite der Druckgießform gelangt. Die Qualität der hergestellten Formteile wird hierdurch beträchtlich verbessert.

Die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung läßt sich auch bei Warmkammer-Druckgießmaschinen ver-

jo wenden.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

J5

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Entgasungsvorrichtung für eine Druckgießform mit einem feststehenden und einem beweglichen Formteil, einem sich an den Formhohlraum anschließenden Entgasungskanal und einem mit diesem über eine Ventilkammer und einen Ventilkörper verbundenen Gasauslaßkanal, sowie einer Gasauslaßöffnung zur Atmosphäre hin, mit einer Schrauben-Feder zum Verschieben des Ventilkörpers in die Offen-Stellung und vom Entgasungskanal abzweigenden Gasführungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß vom Entgasungskanal (9, 10) mindestens ein By-Pass-Kanal (15) als Gasführungskanal abzweigt, der in die Ventilkammer (11) mündet, daß die Ventilkammer (11) mit einem Ventilsitz (12) versehen ist, daß der axial bewegliche Ventilkörper (14) mit einer Kraft belastbar ist, die ihn in der Offen-Stellung hält, in welcher die Verbindung vom Entgasungskanal iß. 10) zum Gasauslaßkanal (13) unterbrochen ist, während von dem von seiner Abzweigstelle (16) am Entgasungskanal (9,10) zur Ventilkammer (11) führenden By-Pass-Kanal (15) zum Gasauslaßkanal (13) eine Verbindung besteht, und daß der Ventilkörper (14) beim axialen Auftreffen der durch den Entgasungskanal (9,10) gedrückten Schmelze in die Schließ-Stellung bewegbar ist, in welcher der Ventilkörper (14) am Ventilsitz (12) anliegt und die Verbindungen zum Gasauslaßkanal (13) schließt, und daß der Entgasungskanal (9, 10), der Ventilkörper (14), die Ventilkammer (11) und die Richtung der den Ventilkörper (14) i.-eaufsc'tagenden Kraft eine parallel zur Trennebene-der Formteile verlaufende, gemeinsame Achse haben.

2. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (7). der Entgasungskanal (9, 10) und die mit ihm in Verbindung stehende Ventilkammer (11) parallel zur Trennebene der Druckgießform verlaufende Querschnitte haben und durch die beiden Formteile (3,4) begrenzt sind.

3. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß von dem Entgasungskanal (9,10) zwei innerhalb der Formteile (3,4) symmeirisch verlaufende, in die Ventilkammer (11) mündende By-Pass-Kanälc (15) abzweigen, und daß die beiden By-Pass-Kanäle(15)an ihren Abzweigstellen

(16) vom Entgasungskanal (9, 10) mit diesem einen Winkel (ff) von nicht mehr als 90° einschließen. 5C

4. Entgasungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß im feststehenden Formteil (3) ein Zylinder (18) mit Kolben (l&a) und einer Kolbenstange (19) angeordnet ist, an welcher eine Schraubenfeder (17) befestigt ist, daß der Ventilkörper (14) die Form einer Scheibe hat, und daß der Arbeitshub des Kolbens (18;/,) derart bemessen ist. daß die Schraubenfeder (17) nach dem Rückhub des Kolbens (\Ά;ι) vom Ventilkörper (14) entfernt ist. t>0

5. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) auf der Rückseite mit einem von der Schraubenfeder

(17) umgebenen, mit Hilfe einer als Anschlag dienenden Mutter (26) in einem zylindrischen Mitnehmer b5 (22) begrenz) verschiebbaren Schaft (25) versehen ist, und daß der Mitnehmer (22) in einer Vertikalbohrung (23) der Druckgießform geführt ist und einen der Ventilkammer (11) zugewandten, den Gasauslaßkanal (13) bildenden, vorderen Zylinderabschnitt, in dem sich der Ventilsitz (12) befindet, einen eingezogenen, der Führung des Schaftes (25) dienenden, mittleren Abschnitt, sowie einen rückwärtigen, eine Innenkammer (24) für die Mutter (26) begrenzenden und mit der Kolbenstange (19) verbundenen Zylinderabschnitt aufweist

6. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Zylinaerabschnitt des Mitnehmers (22) mindestens eine Entlüftungsöffnung (22a, 226,} aufweist, die in ausgefahrener Stellung der Kolbenstange (19) mit der Gasauslaßöffnung (20) in Verbindung steht

7. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die den Schaft (25) des Ventilkörpers (14) umgebende Schraubenfeder (17) zwischen dem Ventilkörper (14) und dem vorderen, die Entlüftungsöffnungen (22a, 22b) aufweisenden Zylinderabschnitt des Mitnehmers (22) aufgenommen ist, und daß zur Verbindung der Gasauslaßöffnung (20) mit den Entlüftungsöffnungen (22a, 22b) eine den Mitnehmer (22) umgebende Ringnut (20c) vorgesehen ist

8. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) aus dem gleichen Material besteht wie dis zu verarbeitende Schmelze (21).

9. Entgasungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gasauslaßkanal (13) bzw. an die Gasauslaßöffnung (20) eine Saugeinricntung angeschlossen ist.