DE4312175A1

DE4312175A1 - Device for guiding the material flow in die-casting machines

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Publication number: DE4312175A1
Application number: DE19934312175
Authority: DE
Original assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer GmbH
Current assignee: Hotset Heizpatronen und Zubehoer GmbH
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1994-10-20

Abstract

The invention relates to a device for guiding the material flow in die-casting machines from a casting vessel, via a heated nozzle with a mouthpiece, to the die cavity of the die of a die-casting machine, the mouthpiece being inserted into the mouth of the mass channel of the nozzle and being pressable by its free end against the wall of the mouth of the die cavity. The aim is to be able to reduce the consumption of electrical energy for the heating of the nozzle. To achieve this object, the proposal is that the mouthpiece (2) should be thermally decoupled from the contact surface on the die cavity (at 3) and/or that the mouthpiece (2) should have an electric heating device (6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung des Materialstroms bei Druckgießmaschinen von einem Gießbehälter über eine beheizte Düse mit Mundstück zum Formnest des Werkzeuges einer Druckgießmaschine, wobei das Mundstück in die Mündung des Massekanals der Düse eingesetzt und mit seiner freien Stirnseite an die Mündungswandung des Formnestes andrückbar ist.The invention relates to a device for guiding the Material flow in die casting machines from one Pouring container over a heated nozzle with mouthpiece for Mold cavity of the die of a die casting machine, wherein the mouthpiece into the mouth of the mass channel of the nozzle used and with its free face to the Muzzle wall of the mold nest is pressed.

Der Aufbau und das Arbeitsprinzip einer Warmkammerdruck gießmaschine ist wie folgt.The structure and working principle of a hot chamber pressure casting machine is as follows.

Die Formmasse, beispielsweise Nichteisenmetall oder Magnesium, wird in einem Tiegel des Aggregates erschmolzen, oder gießfertig, d. h. flüssig, in denselben eingefüllt, wobei die Gießeinrichtung aus einem Druckbehälter mit auswechselbarer Druckkammer, einem Kolben, einer Düse und dem Tiegel zur Aufnahme des Metalls besteht. Die Druckkammer befindet sich innerhalb des Metallbades und gibt in der oberen Totlage des Kolbens die Einfüllbohrungen frei. Beim Niedergehen des Kolbens werden die Einfüllbohrungen geschlossen und die flüssige Formmasse wird durch die Düse in das Formnest des Werkzeuges einer Druckgießmaschine gedrückt. Nach Füllung der Form wird der Kolben hydraulisch nach oben bewegt, wodurch die Einfüllbohrungen wieder frei werden. Nach Erstarren des Gußstückes öffnet sich die Form. Das Gußstück samt Angußzapfen bleibt an der beweglichen Formhälfte und wird am Ende des Öffnungsweges mechanisch ausgestoßen.The molding compound, for example non-ferrous metal or magnesium, is in a crucible of the Aggregates melted or ready to cast, d. H. liquid, filled into the same, whereby the pouring device with a pressure vessel replaceable pressure chamber, a piston, a nozzle and the crucible for holding the metal. The Pressure chamber is inside the metal bath and in the top dead center of the piston Filling holes free. When the piston descends the filling holes closed and the liquid The molding compound is injected into the mold cavity through the nozzle Tool of a die casting machine pressed. After filling the piston is hydraulically moved upwards, which frees the filler holes. To When the casting freezes, the mold opens. The The casting, including the sprue, remains on the movable one Half of the mold and becomes mechanical at the end of the opening path pushed out.

Dieses Verfahren eignet sich in erster Linie für die Herstellung von Druckgußteilen aus Blei-, Zinn-, Zink- und Magnesiumlegierungen. Sein Vorteil liegt im kontinuierlichen Betrieb, der durch die vollautomatische Arbeitsweise ermöglicht wird. This method is primarily suitable for Manufacture of die-cast parts from lead, tin, zinc and magnesium alloys. Its advantage lies in continuous operation by the fully automatic Way of working is made possible.

Je nach den zur Anwendung kommenden Werkzeugen, kann sowohl mit feststehender Formhälfte wie auch mit Bewegung der Abreißplatte nach jedem Schuß gearbeitet werden. Beim Arbeiten nach dem Abreißverfahren steht die beheizte Düse mit ihrem Mundstück nur während des eigentlichen Gießvorganges mit dem gekühlten Werkzeug in Verbindung. Die beiden Arbeitsgänge "Abreißen des Angusses" und "Lösen desselben aus der Auswerferhälfte" sind zeitlich von einander getrennt. Durch die ermöglichte schwache Neigung des Angußzapfens wird ein Nachtropfen aus der Mundstückspitze verhindert. Außerdem ergibt diese Arbeitsweise eine hohe Sicherheit gegenüber Hängenbleiben des Angußzapfens in der düsenseitigen Formhälfte. Die nur kurzzeitige Verbindung der Düse mit dem Werkzeug erfordert eine relativ schwache zusätzliche Düsenheizung und verhindert damit Überhitzung der Düse, vor allem beim Stillstand der Maschine. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in einem hohen Verschleiß der Düsen. Gießtechnische Vorteile bieten sich vor allem durch die Tatsache, daß eine Überhitzung der Formmasse beim Durchfluß durch die relativ schwach geheizte Düse mit hoher Sicherheit vermieden wird.Depending on the tools used, both with a fixed mold half and with movement the tear-off plate after each shot. When working according to the tear-off process, the heated one is Nozzle with its mouthpiece only during the actual one Casting process in connection with the cooled tool. The two operations "tear off the sprue" and "loosen the same from the ejector half "are from separated from each other. Because of the weak inclination the sprue is dripping from the Mouthpiece tip prevented. This also results Working method a high security against getting caught of the sprue pin in the mold half on the nozzle side. The only brief connection of the nozzle with the tool requires a relatively weak additional nozzle heater and thus prevents overheating of the nozzle, above all when the machine is at a standstill. The disadvantage of this The process involves high nozzle wear. The main advantages of casting technology are: the fact that overheating of the molding compound when flowing through the relatively weakly heated nozzle is avoided with a high degree of certainty.

Es ist auch ein Verfahren mit feststehender Formhälfte bekannt. Die Vorteile liegen dabei im sicheren Düsenverschluß und dem relativ geringen Düsenverschleiß. Allerdings muß in Kauf genommen werden, daß in Folge des dauernden Wärmeflusses von der Düse zum gekühlten Werkzeug diese wesentlich stärker beheizt und das Werkzeug gleichzeitig intensiver gekühlt werden muß.It is also a process with a fixed mold half known. The advantages are safe Nozzle closure and the relatively low nozzle wear. However, it must be accepted that in a row the constant flow of heat from the nozzle to the cooled one Tool heated this much more and the tool must be cooled more intensely at the same time.

Sowohl beim Gießen im Abreißverfahren als auch beim Gießen im Starrverfahren ist nachteilig, daß in jedem Falle dann, wenn die beheizte Düse mit ihrem Mundstück an der Mündungswandung des Formnestes des Werkzeuges anliegt, eine Abkühlung des Mundstückes erfolgt, weil das Werkzeug gekühlt ist, die Düse hingegen elektrisch beheizt ist. Hieraus resultiert ein Temperatur verlust, welcher zum Erstarren der Formmasse im vorderen Teil des Mundstückes führt und der durch zusätzliche Beheizung der Düse ausgeglichen werden muß.Both when tearing down and when casting in the rigid process it is disadvantageous that in any case when the heated nozzle with its mouthpiece on the Muzzle wall of the mold cavity of the tool rests, the mouthpiece cools down because that Tool is cooled, the nozzle is electrically is heated. This results in a temperature loss, which to solidify the molding compound in the leading part of the mouthpiece and through additional heating of the nozzle must be compensated.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der der elektrische Energieaufwand bezüglich der Beheizung der Düse vermindert werden kann.The invention is based on this prior art the task of a device of the generic type Way of creating the electrical energy can be reduced with respect to the heating of the nozzle.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Mundstück von der Anlagefläche am Formnest thermisch entkoppelt ist und/oder das Mundstück eine elektrische Heizvorrichtung aufweist.To solve this problem, it is proposed that Mouthpiece from the contact surface at the mold nest thermally is decoupled and / or the mouthpiece is electrical Has heating device.

Dadurch, daß das Mundstück von der Anlagefläche am Formnest thermisch entkoppelt ist, ist der mögliche Wärmefluß von der Düse zum gekühlten Werkzeug erheblich vermindert, so daß die Düse mit geringerem Energieaufwand auf Soll-Temperatur gehalten werden kann und insgesamt die Materialtemperatur vom Gießbehälter über die Düse und das Mundstück mit geringem Energieaufwand beigehalten werden kann. Durch die thermische Entkopplung wird der Temperaturverlust weitgehend unterbunden. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Mundstück mit einer zusätzlichen elektrischen Heizvorrichtung versehen ist. Auch hierdurch ist es möglich, die eigentliche Düse mit geringerem Energieaufwand zu beheizen, wobei allerdings ein zusätzlicher allerdings kleinerer Energieaufwand zur Beheizung des Mundstückes selbst erforderlich ist. Auch hierdurch wird der Temperaturverlust des Mundstückes zu dem gekühlten Werkzeug vermindert und ausgeglichen. Besonders bevorzugt ist die Kombination beider Maßnahmen.The fact that the mouthpiece from the contact surface on Mold cavity is thermally decoupled is the possible Heat flow from the nozzle to the cooled tool considerably reduced, so that the nozzle with less energy can be kept at target temperature and overall the material temperature from the pouring container through the nozzle and maintain the mouthpiece with little energy can be. The thermal decoupling means that Temperature loss largely prevented. In addition or alternatively it can also be provided that the Mouthpiece with an additional electrical Heater is provided. This is also the reason possible the actual nozzle with less To heat energy expenditure, although a additional, however, less energy expenditure for Heating the mouthpiece itself is required. Also this causes the temperature loss of the mouthpiece reduced and balanced to the cooled tool. The combination of both measures is particularly preferred.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß zwischen Mundstück und Anlagefläche des Formnestes eine thermische Isolierung angeordnet ist.A preferred further development is seen in the fact that between the mouthpiece and the contact surface of the mold cavity thermal insulation is arranged.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das Mundstück an seiner Kontaktfläche mit der Formnestmündungswandung oder Angießbuchse mit thermisch isolierendem Material bestückt oder beschichtet ist oder wenigstens im Bereich dieser Kontaktfläche aus thermisch isolierendem Werkstoff besteht. It is preferably provided that the mouthpiece on its contact surface with the cavity wall or sprue bushing with thermally insulating material is equipped or coated or at least in the area this contact surface made of thermally insulating material consists.

Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß als thermisch isolierendes Material oder als Beschichtung Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Titan, Keramik oder Mischwerkstoffe daraus, eingesetzt ist.Furthermore, it is preferably provided that as thermal insulating material or as coating materials with low thermal conductivity, especially titanium, Ceramic or mixed materials made of it is used.

Die thermische Isolation kann dadurch erfolgen, daß das Mundstück an der Kontaktfläche zum Werkzeug beschichtet wird oder daß in das Mundstück an der Kontaktfläche ein entsprechendes Teil aus Isoliermaterial eingesetzt wird. Um insbesondere beim Gießen im Abreißverfahren zu gewährleisten, daß beim Vorfahren der Düse zum Werkzeug das Mundstück nicht beim Auftreffen auf das Werkzeug beschädigt wird, ist vorzugsweise vorgesehen, daß das thermisch isolierende Material oder die Beschichtung hoch temperaturbelastbar und ausreichend stoßfest ist.The thermal insulation can take place in that the Mouthpiece coated on the contact surface with the tool will or that in the mouthpiece on the contact surface corresponding part made of insulating material is used. In particular, when casting in the tear-off process ensure that when advancing the nozzle to the tool the mouthpiece does not hit the tool is damaged, it is preferably provided that the thermal insulating material or the coating can withstand high temperatures and is sufficiently shockproof.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß die Mundstückmantelfläche von einem elektrischen Wendelrohrheizkörper umgeben ist. A preferred further development is seen in the fact that the mouthpiece surface of an electrical Spiral tube heater is surrounded.

In an sich bekannter Weise ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Mundstück aus Stahl, insbesondere Edelstahl, besteht.In a manner known per se, it is preferably provided that the mouthpiece made of steel, especially stainless steel, consists.

Die Anschlußleitungen der elektrischen Beheizung des Mundstückes können axial über die Düse zum Mundstück geführt werden, so daß auch bei beengten Einbauraum eine ordnungs- bzw. sachgemäße Anordnung möglich ist.The connecting cables of the electric heating of the Mouthpiece can be axially through the nozzle to the mouthpiece be performed so that even in confined installation space proper or proper arrangement is possible.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, daß die Temperatur der Formmasse vom Gießbehälter bis zum Mundstück mit geringem Energieaufwand beibehalten werden kann, wobei die Temperaturverluste durch den Kontakt zwischen Mundstück und Werkzeug weitestgehend, wenn nicht gar vollständig durch die Isolation des Mundstückes und die Beheizung des Mundstückes selbst ausgeglichen werden kann.The arrangement according to the invention ensures that the temperature of the molding compound from the casting container to Mouthpiece can be maintained with little energy can, the temperature losses through the contact as far as possible between the mouthpiece and the tool, if not completely through the isolation of the mouthpiece and the heating of the mouthpiece itself can be compensated can.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is in the drawing shown and described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung ausschnittweise in Ansicht; Fig. 1 a device according to the invention in sections in view;

Fig. 2 ein Mundstück in Einzeldarstellung im Mittel längsschnitt gesehen. Fig. 2 seen a mouthpiece in individual representation in the longitudinal section.

Die Vorrichtung zur Führung der Formmasse des Materialstroms bei Druckgießmaschinen von einem Gießbehälter über eine beheizte Düse 1 mit Mundstück 2 zum Formnest des Werkzeuges 3 einer Druckgießmaschine ist in Fig. 1 hinsichtlich der wesentlichen Bestandteile gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zum Gießen im Abreißverfahren, bei welchem nach jedem Gießvorgang die Abreißplatte von der Traversenplatte abgehoben und zum nächsten Schuß wieder an die Traversenplatte des Werkzeuges 3 angelegt wird. Das Mundstück 2 liegt mit seiner freien Stirnseite an der Wandung des Werkzeuges 3 im Bereich der Mündung des Formnestes 4 an. Das Werkzeug weist eine Anzahl von Kühlkanälen 5 auf, die in der Zeichnung nur teilweise und schematisch dargestellt sind.The device for guiding the molding compound of the material flow in die casting machines from a casting container via a heated nozzle 1 with a mouthpiece 2 to the mold cavity of the tool 3 of a die casting machine is shown in FIG. 1 with regard to the essential components. It is a device for casting in the tear-off process, in which the tear-off plate is lifted off the crossbar plate after each casting process and is applied again to the crossbar plate of the tool 3 for the next shot. The free end face of the mouthpiece 2 lies against the wall of the tool 3 in the region of the mouth of the mold cavity 4 . The tool has a number of cooling channels 5 , which are shown only partially and schematically in the drawing.

Zur Vermeidung des Temperaturflusses von der beheizten Düse 1 über das Mundstück 2 zum gekühlten Werkzeug 3 hin ist das Mundstück 2 an seiner Kontaktfläche am Werkstück thermisch von diesem entkoppelt, wobei das Mundstück 2 zusätzlich eine elektrische Heizung 6 aufweisen kann. Zur thermischen Entkopplung ist zwischen Mundstück 2 und Anlagefläche des Werkzeuges (Formnestes) 3 eine thermische Isolierung 7 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die entsprechende Kontaktfläche des Mundstückes mit thermisch isolierendem Material (bei 7) beschichtet. Als thermisch isolierendes Material kommt beispielsweise Titan, Wolfram oder auch Keramik zum Einsatz. Der Grundwerkstoff des Mundstückes 2 und auch der Düse 1 ist Warmarbeitsstahl. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Mundstück 2 von einem elektrisch betriebenem Wendelrohrheizkörper 6 umgeben, der auf den Mantel des Mundstückes aufgebracht ist. Das in die Mündung des Massekanals der Düse 1 einsetzbare Ende des Mundstückes 2 ist konisch ausgebildet, ebenso wie das im Bereich der Mündung des Massekanals des Werkzeuges 3 zur Anlage bringbare Ende des Mundstückes 2.To avoid the temperature flow from the heated nozzle 1 via the mouthpiece 2 to the cooled tool 3 , the mouthpiece 2 is thermally decoupled from the workpiece at its contact surface, wherein the mouthpiece 2 can additionally have an electrical heater 6 . For thermal decoupling, thermal insulation 7 is arranged between the mouthpiece 2 and the contact surface of the tool (mold cavity) 3 . In the exemplary embodiment, the corresponding contact surface of the mouthpiece is coated with thermally insulating material (at 7 ). For example, titanium, tungsten or ceramic is used as the thermally insulating material. The base material of the mouthpiece 2 and also the nozzle 1 is hot-work steel. As can be seen in particular from FIG. 2, the mouthpiece 2 is surrounded by an electrically operated spiral tube heating element 6 , which is applied to the jacket of the mouthpiece. The insertable into the mouth of the mass flow channel of the nozzle 1 the end of the mouthpiece 2 is tapered, as well as that in the region of the mouth of the mass flow channel of the tool 3 can be brought to bear the end of the mouthpiece. 2

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not based on the embodiment limited, but often within the scope of the disclosure variable.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new, in the description and / or drawing disclosed individual and combination features are considered viewed essential to the invention.

Claims

1.Device for guiding the material flow in pressure casting machines from a casting container via a heated nozzle with a mouthpiece to the mold cavity of the tool of a die casting machine, the mouthpiece being inserted into the mouth of the mass channel of the nozzle and having its free end face being pressed against the mouth of the mold nest , characterized in that the mouthpiece ( 2 ) is thermally decoupled from the contact surface on the mold cavity (at 3 ) and / or the mouthpiece ( 2 ) has an electric heating device ( 6 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that a thermal insulation ( 7 ) is arranged between the mouthpiece ( 2 ) and the contact surface of the mold nest (at 3 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the mouthpiece ( 2 ) at its contact surface with the mold cavity mouth with thermally insulating material ( 7 ) is equipped or coated or at least in the area of this contact surface made of thermally insulating material ( 7 ) consists.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that materials with low thermal conductivity, in particular titanium, ceramic or mixed materials thereof, are used as the thermally insulating material ( 7 ) or as a coating.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thermally insulating material ( 7 ) or the coating can withstand high temperatures and is sufficiently impact-resistant.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mouthpiece lateral surface is surrounded by an electric spiral tube heating element (z. B. 6 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mouthpiece ( 2 ) consists of steel, in particular hot-work steel.