| (19) |
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(11) |
EP 0 761 345 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.03.2000 Patentblatt 2000/11 |
| (22) |
Anmeldetag: 17.08.1996 |
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| (54) |
Warmkammer-Druckgiessmaschine
Hot chamber die casting machine
Machine à couler sous pression à chambre chaude
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT CH DE ES FR GB IT LI SE |
| (30) |
Priorität: |
24.08.1995 DE 19531161 24.11.1995 DE 19543805
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.03.1997 Patentblatt 1997/11 |
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Patentinhaber: OSKAR FRECH GMBH & CO. |
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73614 Schorndorf (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Fink, Roland
73650 Winterbach (DE)
- Schraegle, Ulrich
73630 Remshalden (DE)
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| (74) |
Vertreter: Wilhelm & Dauster
Patentanwälte
European Patent Attorneys |
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Hospitalstrasse 8 70174 Stuttgart 70174 Stuttgart (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 662 361 DE-A- 2 425 067
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DE-A- 2 141 551 DE-B- 1 164 034
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Warmkammer-Druckgießmaschine zur Verarbeitung von Magnesium-Schmelzen,
mit einem Gießbehälter mit einer Steigbohrung mit einem konusartigen Mundstück und
mit einer an das Mundstück angesetzten Düse, sowie mit einer Heizeinrichtung zum Beheizen
der Düse.
[0002] Beim Warmkammer-Gießverfahren befindet sich der Gießbehälter und der Gießkolben der
Gießeinheit im flüssigen Metall. Dadurch ist die Wirtschaftlichkeit des Warmkammerverfahrens
bedeutend höher als beim Kaltkammerverfahren.
[0003] Es ist auch bekannt, daß der Werkstoff Magnesium gut vergießbar ist und durch sein
niedriges Gewicht für viele Anwendungsfälle interessant ist. Die Verarbeitungstemperatur
von Magnesium liegt jedoch je nach Legierung zwischen 630°C und 660°C. Aufgrund dieser
hohen Temperatur wird es notwendig, bei Warmkammer-Druckgießmaschinen der eingangs
genannten Art eine Beheizung für die Düse und den Gießbehälter vorzusehen. Es ist
bekannt, hierzu eine Gasbeheizung für Düse und Gießbehälteransatz vorzusehen. Dies
führt aber zu gewissen Nachteilen. Zum einen liegt eine offene Gasflamme vor, die
aus Sicherheitsgründen überwacht werden muß. Es ist auch schwierig, die Düse mit einer
gleichbleibenden Temperatur zu beheizen. Dies kann zu einer Verformung, insbesondere
zu einer Verbiegung der Düse führen. Durch die Gasflammenbeheizung kann auch eine
Entkohlung des sehr teuren Materials von Düse und Gießbehälter auftreten. Es wird
daher an der Düse und am Gießbehälter eine Temperaturkontrolle notwendig, um die Lebensdauer
der Verschleißteile nicht unnötig zu verkürzen. Insbesondere bei der Verarbeitung
von Magnesium sind offene Flammen aus Sicherheitsgründen unerwünscht.
[0004] Es sind zwar auch schon Beheizungen vorgeschlagen worden, die eine induktive Hochfrequenzbeheizung
im Bereich der Düse vorsehen. Auch bei diesen Vorschlägen aber wird der Ansatz des
Gießbehälters für die Anordnung der Düse mit Gas beheizt. Bezüglich der dann verwendeten
Gasheizung gelten die oben angegebenen Nachteile. Da bei der Hochfrequenzheizung die
Induktoren mit Wasser gekühlt werden müssen, besteht auch die Gefahr, daß Wasser und
Magnesium in unerwünschter Weise miteinander reagieren.
[0005] Die DE-A 24 25 067 schlägt zwar eine Gießeinrichtung zum Vergießen von Magnesiumlegierungen
auf Warmkammer-Druckgießmaschinen vor, verwendet aber zu diesem Zweck einen vollkommen
außerhalb des Schmelztiegels angeordneten Gießbehälter mit Siphonbohrung und Düse.
Dieser Gießbehälter ist mit einer unter Druck gehaltenen Füllkammer im Schmelztiegel
über ein Steigrohr und mit dem Schmelztiegel über eine Überlaufleitung verbunden.
[0006] Diese Ausgestaltung ist dort gewählt, um dafür zu sorgen, daß der Füllgrad der Form
unabhängig vom Niveau der Schmelze im Tiegel immer gleich ist, ohne daß eine aufwendige
Überwachung und Einregulierung dieses Schmelzenniveaus nötig ist. Der Gießbehälter
mit Düse, der außerhalb des Tiegels liegende Teil des Steigrohres und die Überlaufleitung
müssen aufgrund dieser Anordnung beheizt werden, was mit einer elektrischen Induktionsheizung
geschieht. Da diese zur Vermeidung einer Überhitzung mit Wasser gekühlt werden dürfte,
bestehen die gleichen Nachteile wie oben geschildert.
[0007] Aus der DE-OS 21 41 551 ist eine luftgekühlte Düse für Metallgießvorrichtungen bekannt,
bei der die Düse über eine elektrische Widerstandsheizung erhitzt wird. Man hat dort,
um eine Überhitzung der Düse zwischen den "Schüssen", wo eine im wesentlichen leere
Düse vorliegt, deren elektrischer Widerstand größer ist als die mit dem Metall gefüllte
Leitung, eine Luftkühlung vorgesehen, die in einem um die Düse gelegten Mantel in
Kanälen strömt, die zwischen den einzelnen Windungen eines wendelförmig gewickelten
Stabes aus Rundmaterial gebildet werden, der mit einer äußeren Hülse und einer inneren
Hülse die Wände für den Luftführungskanal bildet. Die elektrische Widerstandsbeheizung
erfolgt dort dadurch, daß das Zuführrohr und die Düse selbst mit einer Energiequelle
verbunden werden und so unmittelbar als elektrischer Widerstand dienen.
[0008] Aus der EP 0 662 361 A1, von der der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, ist schließlich
noch ein Gießverfahren bekannt, bei dem man eine Gießhülse mit einem in ihrem Inneren
bewegten Kolben vorsieht und außerhalb dieser Hülse eine Reihe von elektrischen Leitstäben
vorsieht, die wiederum von einer Wandung umgeben sind, um die eine Induktionsspule
gewickelt ist. Dabei geht es dort vorwiegend darum, das zu vergießende Material in
einem halbfesten Zustand zu halten. Zu diesem Zweck verwendet man dort zum Teil sehr
niedrige Frequenzen, z.B. zwischen 300 und 1.000 Hz zur Beaufschlagung der Induktionsspule,
schlägt aber gleichzeitig vor, um eine Überhitzung der elektrischen Leiterelemente
zu vermeiden, diese als gerade Hohlrohre aus rostfreiem Stahl herzustellen, sie in
einen Isolator einzubetten und sie mit Wasser zu kühlen. Bei der dort gezeigten Gießeinrichtung
handelt es sich um keine Warmkammerdruckgießmaschine. Die Anordnung und der Betrieb
solcher Einrichtungen sind auch sehr aufwendig.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Warmkammer-Druckgießmaschine
zur Verarbeitung von Magnesium-Schmelzen ein Beheizungssystem vorzuschlagen, mit dem
zum einen eine einfache Temperaturüberwachung möglich ist und mit dem die gewünschten
hohen Temperaturen erreichbar sind, ohne daß jedoch die Sicherheit beeinträchtigt
wird.
[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Warmkammer-Druckgießmaschine der eingangs
genannten Art vorgesehen, daß dem Mundstücksbereich des Gießbehälters und der Düse
eine induktiv arbeitende Heizeinrichtung zugeordnet ist, deren Induktoren aus außen
isolierten Rohren bestehen, die mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze
der Hochfrequenz liegenden Frequenz beaufschlagt und von Luft durchströmt sind. Der
Erfindung liegt dabei zum einen die Überlegung zugrunde, daß auch verhältnismäßig
niedrige Frequenzen zur Erzeugung der notwendigen Aufheizung ausreichend sind und
daß man dann mit einer niedrigeren Kühlleistung auskommt, die durch Luft bewirkt werden
kann. Die Gefahr, daß Wasser und Magnesium reagieren, wird auf diese Weise sicher
ausgeschlossen. Durch die induktive Beheizung läßt sich auch auf verhältnismäßig einfache
Weise eine gleichmäßige Erhitzung von Düse und Gießbehälteransatz erreichen und temperaturgesteuert
durchführen. Die Betriebsfrequenzen für die Heizeinrichtung liegen dabei in der Größenordnung
zwischen 8 kHz und 15 kHz. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht auch eine
relativ einfache Herstellung der Induktionsheizung und der Kühleinrichtung. An einem
Ende der Rohre kann dabei ein Lufteinlaß- und am anderen Ende ein Luftauslaßventil
angeordnet sein, wobei das letztere temperaturgesteuert mehr oder weniger öffnen kann,
so daß auch auf verhältnismäßig einfache Weise eine gesteuerte Luftkühlung der Induktoren
bewirkt werden kann.
[0011] In Weiterbildung der Erfindung können die Rohre zu Hülsenkörpern gewickelt sein,
die dann zu mehreren jeweils auf zylindrische Teile der zu beheizenden Einrichtung
aufgeschoben werden können. So kann in Weiterbildung dieses Gedankens je einer der
Hülsenkörper auf einen im Bereich des Mundstückes zylindrischen Ansatz des Gießbehälters,
auf den an diesem Gießbehälterbereich angrenzenden Bereich der zylindrischen Düse
und auf die Düse im Bereich ihres Mundstückes aufgeschoben sein. Diese Hülsenkörper
lassen sich durch Verschieben an verschiedene Bereiche anpassen.
[0012] In Weiterbildung der Erfindung kann dabei der auf den Gießbehälteransatz aufgeschobene
Hülsenkörper diesen Ansatz nach außen überragen und zumindest den Anschlußbereich
der Düse außen umgeben. Um dennoch jede Undichtheit feststellen zu können, kann in
Weiterbildung der Erfindung innerhalb des vom Gießbehälter abragenden Hülsenkörpers
und zwischen diesem und der Düse eine Überwachungseinheit für ausblühendes Magnesiumoxid
vorgesehen sein, die zweckmäßig als ein Ring mit einer Kontaktschleife ausgebildet
ist. Obwohl daher vom Gießbehälter ab bis zum Düsenmundstück eine durchgehende Beheizung
vorgesehen ist, wird die Gefahr weitgehend ausgeschlossen, daß Undichtheiten bei der
Düsenmontage nicht bemerkt werden und Magnesium austritt.
[0013] Um die Abdichtung aber so gut wie möglich zu machen, kann in Weiterbildung der Erfindung
der konische Anschlußbereich der Düse mit einem O-Ring zur Abdichtung im Bereich des
konischen Mundstückes des Gießbehälters versehen sein und es ist möglich, zur Abdichtung
der Gießbehälterabdeckung gegenüber dem aus dieser herausragenden Teil des Gießbehälters,
d.h. also unterhalb des zylindrischen Ansatzes, eine zwischen zwei Flanschringen eingespannte
Dichtschnur vorzusehen. Diese Maßnahmen tragen mit zur Sicherheit der nun induktiv
beheizten Gießeinheit bei.
[0014] Um das Eindringen von eventuell beim Gußvorgang abspritzenden Magnesium in den Bereich
der Induktoren zu verhindern, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein,
daß mindestens der der Düse zugeordnete Induktor an seinem zum Gießbehälter hingewandten
Ende mit einem das vordere Ende des zum Mundstücksbereich verlaufende Induktors überlappenden
Rand versehen ist. Durch diese Maßnahme kann das Eindringen von eventuell beim Druckgußvorgang
nach hinten spritzendem Magnesium in den Bereich zwischen bzw. unter die Induktoren
sicher vermieden werden. In Weiterbildung des Gedankens der vorliegenden Erfindung
kann der der Düse zugeordnete Induktor auch eine konische Außenkontur aufweisen, durch
die von vorneherein eventuell nach hinten spritzendes Magnesium zwangsläufig nach
außen abgeleitet wird.
[0015] In Weiterbildung der Erfindung kann der zum Mundstücksbereich verlaufende Induktor
mit einem das vordere Ende des auf dem zylindrischen Ansatz des Mundstückbereiches
sitzenden Induktors überlappenden Rand versehen werden. Dieser Rand kann dabei in
einfacher Weise von einem Flansch gebildet sein, der mit einer in Richtung zum vorderen
Ende der Düse und zum zylindrischen Bereich des Induktors hin schräg verlaufenden
Ringfläche versehen ist. Diese Ringfläche dient ebenfalls als eine Abweisfläche für
eventuelles spritzendes Magnesium.
[0016] In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes
kann im Bereich der Tiegelabdeckung ein um den Gießbehälter gelegter Ringinduktor
vorgesehen sein, der zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur und zu einer höheren
Verfahrenssicherheit führt.
[0017] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und
wird im folgenden erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittdarstellung des Austrittsbereiches einer Warmkammer-Druckgießmaschine
nach der Erfindung,
- Fig. 2
- die vergrößerte Darstellung des Bereiches der eingesetzten und abgedichteten Düse
mit der erfindungsgemäßen Beheizung,
- Fig. 3
- eine schematische Stirnansicht der dem Ansetzbereich der Düse und des Gießbehälters
zugeordneten Beheizungseinrichtung,
- Fig. 4
- eine schematische perspektivische Darstellung des Aufbaues der zur Beheizung vorgesehenen
Induktoren,
- Fig. 5
- eine vergrößerte Darstellung des Bereiches der eingesetzten und abgedichteten Düse
mit der erfindungsgemäßen Beheizung ähnlich Fig. 2 und
- Fig. 6
- den Bereich der Tiegelabdeckung mit einem um den Gießbehälter gelegten zusätzlichen
Ringinduktor.
[0018] In der Fig. 1 ist ein Teil einer Warmkammer-Druckgießmaschine gezeigt, die zur Verarbeitung
von Magnesium eingesetzt wird. Das flüssige Magnesium befindet sich dabei bei Temperaturen
von ca. 630-680°C innerhalb des nicht näher gezeigten Behälters (1). In diesen Behälter
(1) ragt durch eine Abdeckung (2) ein Gießbehälter (3) herein, der eine Steigbohrung
(4) mit einem konusartig ausgebildeten Mundstück (5) besitzt. Im Gießbehälter (3)
befindet sich außerdem auch ein nicht näher gezeigter Gießkolben, der über die Kolbenstange
(6) in bekannter Weise von oben in den Gießzylinder (7) hereingeführt wird, der sich
aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) mit der zu vergießenden Flüssigkeitsmenge füllt,
ehe der Kolben die Einfüllöffnung bei seiner Bewegung abschließt und das flüssige
Metall durch die Steigbohrung (4) nach oben drückt.
[0019] In das Mundstück (5) des Gießbehälters (3) eingesetzt ist eine Düse (8), die mit
ihrem Mundstück (9) bis in den Angußbereich der Form (10) reicht, die nur schematisch
angedeutet ist.
[0020] Gemäß der Erfindung ist nun auf den in etwa zylindrischen Ansatz (11) des Gießbehälters
(3) ein hülsenförmiger induktiver Heizkörper (12) aufgeschoben. Zwei weitere hülsenförmige
induktive Heizkörper (13 und 14) sind auf den mittleren Bereich der Düse (8) bzw.
auf den Bereich des Mundstückes (9) der Düse (8) aufgeschoben. Dabei kann dies dadurch
geschehen, daß der Hülsenkörper (12) noch vor der Montage der Düse (8) aufgeschoben
wird, daß dann die Düse (8) in ihre konusartige Anschlußöffnung (5) eingesetzt wird
und dann die beiden Hülsenkörper (13 und 14) auf die Düse aufgeschoben werden. Eine
gesonderte Befestigung ist nicht notwendig, weil die Hülsenkörper (13 und 14) wegen
der leichten Schrägstellung der Düse (8) von selbst gehalten werden und der Hülsenkörper
(12) auf dem ebenfalls leicht schrägen Ansatz (11) auch ohne gesonderte Befestigungsmittel
hält. Alle Heizkörper (12, 13, 14) können, da eine Befestigung fehlt, sehr leicht
von Hand verschoben werden, um auf diese Weise die optimale Temperatur in den entsprechenden
Bereichen zu erhalten.
[0021] Der Hülsenkörper (12) ist so auf den Ansatz (11) aufgesetzt, daß er dessen Stirnende
nach außen überragt. Der Hülsenkörper (12) überragt dabei auch eine Mutter (15), die
zur späteren Demontage der Düse (8) auf diese aufgeschraubt ist, sowie eine Überwachungseinrichtung,
die an der Innenseite des Hülsenkörpers (12) in der Form eines mit einer Kontaktschleife
versehenen Ringes (16) angeordnet ist. Zum Mundstück (9) der Düse (8) hin liegt vor
dem Stirnende des Hülsenkörpers (12) ein Schutzblech (17), das unerwünschtes Eindringen
von eventuell nach hinten spritzender Magnesiumschmelze verhindern soll.
[0022] Die Überwachungseinrichtung (16) dient beim Ausführungsbeispiel dazu, Magnesiumausblühungen
in dem Hohlraum (18) zwischen dem Hülsenkörper (12) und der Düse (8) zu erfassen,
die beispielsweise durch eine Undichtheit zwischen dem Ansatz (11) und der Düse (8)
oder auch durch Undichtheiten im Bereich des Halses (19) des Gießbehälters (3) und
durch dadurch in dem Bereich innerhalb des Hülsenkörpers (12) gelangendes Magnesium
auftreten könnten.
[0023] Fig. 2 zeigt, daß man zur besseren Abdichtung zwischen Ansatz (11) des Gießbehälters
(3) und Düse (8) einen O-Ring (20) auf den Konusbereich der Düse (8) aufgebracht hat.
Im Bereich des Halses (19 des Gießbehälters (3) ist eine umlaufende Dichtschnur (21)
vorgesehen, die zwischen zwei Flanschringen (22 und 23) eingespannt ist und so die
erforderliche Abdichtung zwischen der Abdeckung (2) für die Metallschmelze und dem
Hals (19) des Gießbehälters (3) bewirkt. Der Flanschring (22) ist dabei fest mit der
Abdeckung (2) verschweißt. Der Flanschring (23) besteht aus asbestfreiem keramischen
Material. Dadurch wird erreicht, daß das induktive Feld nicht gestört wird. Die Heizwirkung
kann sonst optimal ausgenutzt werden.
[0024] Die Fig. 3 und 4 lassen zusammen mit Fig. 2 erkennen, daß die Hülsenkörper (12, 13
und 14), die als Induktoren ausgebildet sind, jeweils aus wendelförmig gewickelten
und außen isolierten Kupferrohren (24) bestehen, an denen, wie in Fig. 4 schematisch
angedeutet ist, sowohl die notwendige Frequenz zur Erzeugung des Wechselmagnetfeldes
über einen entsprechenden Generator (25) angelegt ist, als auch eine Beaufschlagung
mit Luft im Sinne des Pfeiles (26) erfolgt. Die im Sinn des Pfeiles (26) zugeführte
Luft dient als Kühlluft für die Induktoren. Sie tritt über ein Auslaßventil (27) wieder
aus, das temperaturgesteuert öffnet oder schließt. Mit höher werdender Temperatur,
die durch einen Sensor ermittelt wird, öffnet das Ventil (27) immer mehr, so daß dann,
wenn die Rohre (24) im Betrieb zu heiß werden, eine entsprechende bessere Kühlung
durch mehr durchströmende Luft erfolgt.
[0025] Die Fig. 4 zeigt, daß sich die Kupferrohre (24) in einfacher Weise zu den Hülsenkörpern
(12, 13 und 14) wickeln lassen. Natürlich werden die so gebildeten Induktoren, die
luftgekühlt werden können, außen noch mit einer Wärmeisolierung versehen, ehe sie
in ihre entsprechenden Montagestellungen geschoben werden.
[0026] Das dem Mundstück (9) zugewandte Stirnende des Hülsenkörpers (14) ist ebenfalls mit
einem Schutzblech (28) versehen. Die Induktoren werden vom Generator (25) aus mit
einer Art Mittelfrequenz versorgt, d.h. mit einer Frequenz, die in der Größenordnung
zwischen 8 kHz und 15 kHz liegt. Beim Betrieb der Induktoren mit einer solchen Frequenz
ist Luftkühlung möglich, die insbesondere auch durch die besondere Art der Ausbildung
der Induktoren ermöglicht wird. Druch diese Maßnahmen besteht keine Gefahr, daß Kühlwasser
mit etwa austretendem Magnesium in Berührung kommen kann. Eine Reaktion zwischen Magnesium
und Wasser wird daher ausgeschlossen. Die Anordnung der Überwachungseinrichtung (16)
wiederum sorgt dafür, daß der an sich im Betrieb nicht einsichtige Hohlraum (18) sicher
überwacht werden kann.
[0027] Zum Abbau der Düse (8) werden die Hülsenkörper (14 und 13) nach dem Abschalten der
Maschine nach vorne von der Düse (8) heruntergezogen. Dies ist in einfacher Weise
von Hand möglich. Anschließend wird der Hülsenkörper (12) vom Ansatz (11) heruntergezogen,
was auch von Hand geschehen kann, so daß dann die Demontage der Düse (8) in der bekannten
Weise durch die Betätigung der Abdrückmutter (15) erfolgen kann. Durch diese Ausgestaltung
wird es aber auch möglich, z.B. bei einem kurzen Stillstand der Maschine den vorderen
Hülsenkörper (14) im abgefahrenen Zustand über die Düsenspitze zu ziehen, so daß dann
beim Start sofort ab dem ersten Schuß wieder die richtige Temperatur an der Düsenspitze
erreicht wird.
[0028] Unterschiedlich zu der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2 ist nach Fig. 5, daß der
auf den Bereich des Mundstückes (9) der Düse (8) aufgeschobene Induktor (14'), der
im übrigen den gleichen Aufbau besitzt wie die in den Fig. 3 und 4 erläuterten Induktoren,
eine konische Außenkontur (35) besitzt, die dazu dient, beim Druckgußvorgang eventuell
zwischen dem Mundstück (9) und dem Werkstück abspritzendes Magnesium nach außen abzuleiten
und von dem Bereich des benachbarten Induktors (13') und des auf das Mundstück (11)
des Gießbehälters (3) aufgesetzten Induktor (12') fernzuhalten. Diesem Zweck dient
auch, daß das dem Gießbehälter zugewandte, mit dem größeren Durchmesser versehene
Ende des Induktors (14') einen überstehenden, umlaufenden Rand (30) aufweist, der
einen Absatz (31) am vorderen Ende des Induktors (13') überlappt. Durch diese Überlappung
wird eine Abdichtung zwischen den aneinandergrenzenden Induktoren geschaffen, die
ebenfalls sicher verhindert, daß Magnesium in den Bereich zwischen den Induktoren
(13' und 14') oder gar in den Bereich zwischen die Induktoren und der Düse (8) eindringen
kann.
[0029] Der Induktor (13') wiederum ist an seinem dem Gießbehälter (3) zugewandten Ende mit
einem Flansch (36) versehen, der zum zylindrischen Außenumfang und zum vorderen Ende
der Düse (8) hin mit einer schräg verlaufenden Ringfläche (34) versehen ist, die auch
als Abweisfläche für etwa spritzendes Magnesium dient. Dieser Flansch (36) ist auf
der dem Induktor (12') zugewandten Seite mit einem umlaufenden Rand (32) versehen,
der eine Aussparung (33) des Induktors (12') überlappt, so daß auch an dieser Stelle
eine Abdichtung zwischen den Induktoren geschaffen ist.
[0030] Im übrigen entspricht der Aufbau der Warmkammer-Druckgießmaschine nach Fig. 5 dem
Aufbau der in der Fig. 2 beschriebenen Druckgießmaschine.
[0031] Bei der Ausführungsform der Fig. 6 ist im Bereich der Abdekkung (2) des Behälters
(1) für die Schmelze ein Ringinduktor (40) oberhalb der Abdichtung (21) um den Hals
des Gießbehälters (3) herumgelegt. Dieser Ringinduktor (40) kann ebenso aufgebaut
sein, wie die schon beschriebenen Induktoren. Er wird mit Mittelfrequenz betrieben.
[0032] Der Ringinduktor (40) kann einteilig ausgebildet sein und wird dann axial über den
Hals des Gießbehälters (3) geschoben. Es ist aber auch möglich, den Ringinduktor (40)
aus zwei Halbschalen aufzubauen, die jeweils von außen auf den Hals des Gießbehälters
aufgesteckt und dann untereinander verbunden werden.
[0033] Dieser Ringinduktor (40) dient dazu, eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung
am Hals des Gießbehälters (3) zu erreichen. Die Sicherheit des Gießverfahrens kann
dadurch gewährleistet werden.
1. Warmkammer-Druckgießmaschine zur Verarbeitung von Magnesium-Schmelzen, mit einem Gießbehälter
(3) mit einer Steigbohrung (4) mit einem in einem Ansatz (11) des Gießbehälters angeordneten
Mundstück (5) und mit einer an das Mundstück angesetzten Düse (8), sowie mit einer
Heizeinrichtung zum Beheizen der Düse (8),
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Ansatz (11) des Gießbehälters und der Düse (8) eine induktiv arbeitende Heizeinrichtung
(12, 13, 14) zugeordnet ist, deren Induktoren (12, 13, 14) aus außen isolierten Rohren
(24) bestehen, die mit Mittelfrequenz oder mit einer an der unteren Grenze der Hochfrequenz
liegenden Frequenz beaufschlagt und von Luft durchströmt sind.
2. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsfrequenz
für die Heizeinrichtungen in der Größenordnung zwischen 10kHz und 15Khz liegt.
3. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem
Ende der Rohre (24) ein Lufteinlaß (26) und am anderen Ende ein Auslaßventil (27)
angeordnet ist, wobei letzteres temperaturgesteuert mehr oder weniger öffnet.
4. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre
(24) zu Hülsenkörpern (12, 13, 14) gewickelt sind.
5. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je einer
der Hülsenkörper (12, 13, 14) auf einen im Bereich des Mundstückes zylindrischen Ansatz
(11) des Gießbehälters, auf den an diesen Gießbehälterbereich angrenzenden Bereich
der Düse (8) und auf die Düse im Bereich des Mundstückes (9) aufgeschoben ist.
6. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf
den Gießbehälteransatz (11) aufgeschobene Hülsenkörper (12) den Ansatz (11) nach außen
überragt und zumindest den Anschlußbereich der Düse (8) außen umgibt.
7. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsenkörper
(12, 13, 14) durch Verschieben insbesondere von Hand an verschiedene Bereiche anpaßbar
sind.
8. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der
vom Gießbehälter (3) wegweisenden Stirnfläche des auf den Gießbehälteransatz (11)
aufgesetzten Hülsenkörpers (12) und am äußeren Ende des auf das Mundstück der Düse
(8) aufgeschobenen Hülsenkörpers (14) Schutzbleche (17 bzw. 28) vorgesehen sind.
9. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
des vom Ansatz (11) abragenden Hülsenkörpers (12) und zwischen diesem und der Düse
(8) eine Überwachungseinheit (16) für ausblühendes Magnesiumoxid vorgesehen ist.
10. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit
als ein Ring (16) mit einer Kontaktschleife ausgebildet ist, der am Hülsenkörper (12)
befestigt ist.
11. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische
Anschlußbereich der Düse (8) mit einem O-Ring (20) zur Abdichtung im Bereich des konischen
Mundstückes (5) des Gießbehälters (3) versehen ist.
12. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung
der Gießbehälterabdeckung (2) gegenüber den aus dieser herausragenden hals (19) des
Gießbehälters (3) eine zwischen zwei Flanschringen (22 und 23) eingespannte Dichtschnur
(21) vorgesehen ist.
13. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flanschring
(22) fest mit der Abdeckung (2) verschweißt ist.
14. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Flanschring (23) aus asbestfreiem keramischen Material besteht.
15. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
der der Düse (8) zugeordnete Induktor (14') an seinem zum Gießbehälter (3) hin gewandten
Ende mit einem das vordere Ende des zum Ansatz (11) verlaufenden Induktors (13') überlappenden
Rand (30) versehen ist.
16. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der der
Düse (8) zugeordnete Induktor (14') eine konische Außenkontur aufweist.
17. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zum
Ansatz (11) des Gießbehälters verlaufende Induktor (13') mit einem das vordere Ende
des auf diesem Ansatz sitzenden Induktors (12') überlappenden Rand (32) versehen ist.
18. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand
(32) von einem Flansch 36) absteht, der mit einer in Richtung zum vorderen Ende des
Düse (8) und zum zylindrischen Bereich des Induktors (12') hin schräg verlaufenden
Ringfläche (34) versehen ist.
19. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher
Ringinduktor (40) in der Ebene der Abdeckung (2) des Behälters (1) für die Schmelze
um den Gießbehälter (3) gelegt ist.
20. Warmkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringinduktor
(40) aus Halbschalen aufgebaut ist, die auf den Hals des Gießbehälters (3) steckbar
sind.
1. Hot-chamber die casting machine for the processing of magnesium melts, having a casting
receptacle (3) having a vertical drilled hole (4) having a mouthpiece (5), arranged
in a projection (11) of the casting receptacle, and having a nozzle (8), fixed to
the mouthpiece, and having a heating device for heating the nozzle (8), characterised
in that there is associated with the projection (11) of the casting receptacle and
with the nozzle (8) an inductively functioning heating device (12, 13, 14) whose inductors
(12, 13, 14) comprise externally insulated pipes (24) which are acted on by medium
frequency or by a frequency which is at the lower limit of the high-frequency range
and are passed through by air.
2. Hot-chamber die casting machine according to claim 1, characterised in that the operating
frequency for the heating devices is in the order of between 10 kHz and 15 kHz.
3. Hot-chamber die casting machine according to claim 2, characterised in that an air
inlet (26) is arranged at one end of the pipes (24) and an outlet valve (27) at the
other end, the outlet valve (27) opening to a greater or lesser degree in response
to temperature.
4. Hot-chamber die casting machine according to claim 1, characterised in that the pipes
(24) are wound to form sleeve elements (12, 13, 14).
5. Hot-chamber die casting machine according to claim 4, characterised in that one of
the sleeve elements (12, 13, 14) is pushed onto a projection (11), which is cylindrical
in the region of the mouthpiece, of the casting receptacle, one onto the region, that
adjoins that casting receptacle region, of the nozzle (8), and one onto the nozzle
in the region of the mouthpiece (9).
6. Hot-chamber die casting machine according to claim 5, characterised in that the sleeve
element (12) which is pushed onto the casting receptacle projection (11) extends outwardly
beyond the projection (11) and externally surrounds at least the connection region
of the nozzle (8).
7. Hot-chamber die casting machine according to claim 5, characterised in that the sleeve
elements (12, 13, 14) can be adapted to different regions by displacement, in particular
by hand.
8. Hot-chamber die casting machine according to claim 5, characterised in that guard
plates (17 and 28) are provided in front of the end face, directed away from the casting
receptacle (3), of the sleeve element (12), which is placed on the casting receptacle
projection (11), and at the outer end of the sleeve element (14) which is pushed onto
the mouthpiece of the nozzle (8).
9. Hot-chamber die casting machine according to claim 6, characterised in that a monitoring
unit (16) for efflorescing magnesium oxide is provided inside the sleeve element (12),
which extends away from the projection (11), and between the sleeve element (12) and
the nozzle (8).
10. Hot-chamber die casting machine according to claim 9, characterised in that the monitoring
unit is in the form of a ring (16) having a contact loop, which ring (16) is attached
to the sleeve element (12).
11. Hot-chamber die casting machine according to claim 5, characterised in that the conical
connection region of the nozzle (8) is provided with an O-ring (20) for sealing in
the region of the conical mouthpiece (5) of the casting receptacle (3).
12. Hot-chamber die casting machine according to claim 5, characterised in that a sealing
cord (21), which is held between two flange rings (22 and 23), is provided for the
sealing of the casting receptacle cover (2), opposite the neck (19), which extends
therefrom, of the casting receptacle (3).
13. Hot-chamber die casting machine according to claim 12, characterised in that a flange
ring (22) is securely welded to the cover (2).
14. Hot-chamber die casting machine according to claim 12 or 13, characterised in that
the second flange ring (23) comprises asbestos-free ceramic material.
15. Hot-chamber die casting machine according to claim 1, characterised in that at least
the inductor (14') associated with the nozzle (8) is provided, at its end facing towards
the casting receptacle (3), with an edge (30) which overlaps the front end of the
inductor (13') which extends towards the projection (11).
16. Hot-chamber die casting machine according to claim 15, characterised in that the inductor
(14') which is associated with the nozzle (8) has a conical outer contour.
17. Hot-chamber die casting machine according to claim 15, characterised in that the inductor
(13'), which extends towards the projection (11) of the casting receptacle, is provided
with an edge (32) which overlaps the front end of the inductor (12') which is seated
on that projection.
18. Hot-chamber die casting machine according to claim 17, characterised in that the edge
(32) projects beyond a flange (36) which is provided with an annular face (34) which
extends obliquely in the direction towards the front end of the nozzle (8) and the
cylindrical region of the inductor (12').
19. Hot-chamber die casting machine according to claim 1, characterised in that an additional
annular inductor (40) is placed around the casting receptacle (3) in the plane of
the cover (2) of the container (1) for the melts.
20. Hot-chamber die casting machine according to claim 19, characterised in that the annular
inductor (40) is constituted by half-shells which can be put onto the neck of the
casting receptacle (3).
1. Machine à couler sous pression à chambre chaude pour le traitement de fontes de magnésium,
comprenant un récipient de coulée (3) muni d'un alésage vertical (4) possédant une
embouchure (5) située dans un épaulement (11) du récipient de coulée et une buse (8)
fixée sur l'embouchure, ainsi qu'un dispositif de chauffage pour chauffer la buse
(8), caractérisée en ce que l'épaulement (11) du récipient de coulée et la buse (8)
sont équipés d'un dispositif de chauffage (12, 13, 14) dont les inducteurs (12, 13,
14) sont constitués de tubes (24) isolés extérieurement qui sont alimentés avec une
moyenne fréquence ou avec une fréquence située à la limite inférieure de la haute
fréquence et traversés par de l'air.
2. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 1, caractérisée
en ce que la fréquence de service des dispositifs de chauffage se situe dans un ordre
de grandeur entre 10kHz et 15kHz.
3. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 2, caractérisée
en ce que les tubes (24) présentent, à une extrémité, une entrée d'air (26) et, à
l'autre extrémité, une soupape d'échappement (27) qui s'ouvre plus ou moins en fonction
de la température.
4. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 1, caractérisée
en ce que les tubes (24) sont enroulés pour former des manchons (12, 13, 14).
5. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 4, caractérisée
en ce que l'un des manchons (12, 13, 14) est enfoncé sur un épaulement (11) du récipient
de coulée, ledit épaulement étant cylindrique et situé dans la zone de l'embouchure,
un autre manchon est enfoncé sur la zone de la buse (8) contiguë à cette zone du récipient
de coulée et un autre manchon est enfoncé sur la buse dans la zone de l'embouchure
(9).
6. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 5, caractérisée
en ce que le manchon (12) enfoncé sur l'épaulement (11) du récipient de coulée dépasse
l'épaulement vers l'extérieur et entoure extérieurement au moins la zone de raccordement
de la buse (8).
7. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 5, caractérisée
en ce que les manchons (12, 13, 14) sont adaptables en différentes zones en les déplaçant
manuellement en particulier.
8. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 5, caractérisée
en ce que des tôles de protection (17 et 28) sont prévues devant la surface extérieure,
opposée au récipient de coulée (3), du manchon (12) enfoncé sur l'épaulement (11)
du récipient de coulée, et à l'extrémité extérieure du manchon (14) enfoncé sur l'embouchure
de la buse (8).
9. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 6, caractérisée
en ce qu'une unité de surveillance (16) pour l'oxyde de magnésium efflorescent est
prévue à l'intérieur du manchon (12) dépassant de l'épaulement (11) et entre celui-ci
et la buse (8).
10. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 9, caractérisée
en ce que l'unité de surveillance (16) est réalisée sous la forme d'un anneau (16)
comportant une boucle de contact et fixé au manchon (12).
11. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 5, caractérisée
en ce que la zone de raccordement conique de la buse (8) est dotée d'un joint torique
(20) assurant l'étanchéité dans la zone de l'embouchure conique (5) du récipient de
coulée (3).
12. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 5, caractérisée
en ce qu'un cordon d'étanchéité (21) enserré entre deux brides (22 et 23) est prévu
pour assurer l'étanchéité entre le couvercle (2) du récipient de coulée et le col
(19) du récipient de coulée (3), faisant saillie dudit couvercle.
13. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 12, caractérisée
en ce qu'une bride (22) est fixée par soudage au couvercle (2).
14. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 12 ou 13, caractérisée
en ce que la deuxième bride (23) est constituée d'un matériau céramique sans amiante.
15. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 1, caractérisée
en ce qu'au moins l'inducteur (14') correspondant à la buse (8) est doté, à son extrémité
tournée vers le récipient de coulée (3), d'un bord (30) recouvrant l'extrémité avant
de l'inducteur (13') allant vers l'épaulement (11).
16. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 15, caractérisée
en ce que l'inducteur (14') correspondant à la buse (8) présente un profil extérieur
conique.
17. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 15, caractérisée
en ce que l'inducteur (13') allant vers l'épaulement (11) du récipient de coulée est
doté d'un bord (32) recouvrant l'extrémité avant de l'inducteur (12') situé sur ledit
épaulement.
18. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 17, caractérisé
en ce que le bord (32) est écarté d'une bride (36) dont la surface annulaire (24)
est inclinée en direction de l'extrémité avant de la buse (8) et de la partie cylindrique
de l'inducteur (12').
19. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 1, caractérisée
en ce qu'un inducteur annulaire (40) supplémentaire est placé dans le plan du couvercle
(2) du récipient (1) pour la coulée autour du récipient de coulée (3).
20. Machine à couler sous pression à chambre chaude selon la revendication 19, caractérisée
en ce que l'inducteur annulaire (40) est constitué de demi-coques qui sont enfichables
sur le col du récipient de coulée(3).