DE69110796T2 - Molten metal detector assembly. - Google Patents
Molten metal detector assembly.Info
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls zur Anwendung in einer ein Druckgußerzeugnis herstellenden Spritzgießvorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Ausführungsart davon, bei der zur Sicherung der Qualität und zur Verbesserung der Haltbarkeit an einem Leiterdrahtabschnitt eine Isolierbehandlung vorgenommen wird.The invention relates to a molten metal detection sensor for use in an injection molding apparatus producing a die-cast product, and relates in particular to an embodiment thereof in which an insulating treatment is performed on a conductor wire portion for ensuring quality and improving durability.
Zur Herstellung eines Druckgußerzeugnisses wird in einer Metallform ein Gasabzugsventil vorgesehen, um die Einwirkung von Gas im Innern des Gußerzeugnisses auszuschalten. Das Gasabzugsventil muß geöffnet werden, bis das geschmolzene Metall bis zu einer vorbestimmten Position in der Metallform eingefüllt ist, und es muß geschlossen werden, wenn das geschmolzene Metall bis zu der vorbestimmten Stellung in der Metallform angehoben ist. Um das Gasabzugsventil richtig zu betätigen, wird bei der Herstellung des Druckgußerzeugnisses ein Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls an einem Angußkanalabschnitt, einem Formenhohlraumabschnitt oder einem Gasabzugskanal in der Metallform der Druckgupmaschine angeordnet, um eine erreichte Position des geschmolzenen Metalls innerhalb der Metallform festzustellen.In order to manufacture a die-cast product, a gas vent valve is provided in a metal mold to eliminate the action of gas inside the die-cast product. The gas vent valve must be opened until the molten metal is filled to a predetermined position in the metal mold, and it must be closed when the molten metal is raised to the predetermined position in the metal mold. In order to properly operate the gas vent valve, in the manufacture of the die-cast product, a molten metal detection sensor is arranged at a runner portion, a mold cavity portion or a gas vent port in the metal mold of the die-casting machine to detect a position of the molten metal reached within the metal mold.
Ein Beispiel für einen herkömmlichen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls ist in der am 30. November 1989 veröffentlichen DE 3 912 006 A offenbart. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt der offenbarte Sensor zur Detektion von geschmolzenem Metall einen Elektrodenstab 101, einen Isolator 102 zum Abstützen des Elektrodenstabes, einen Halter 103, der ein Hauptbauteil des Sensors bildet, und einen mit dem Elektrodenstab 101 verbundenen Draht 109.An example of a conventional molten metal detection sensor is disclosed in DE 3 912 006 A published on November 30, 1989. As shown in Fig. 2, the disclosed molten metal detection sensor comprises an electrode rod 101, an insulator 102 for supporting the electrode rod, a holder 103 which forms a main component of the sensor, and a wire 109 connected to the electrode rod 101.
Der Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls stellt das aus einem elektrisch leitenden Material gebildete geschmolzene Metall durch eine Berührung des geschmolzenen Metalls mit einem spitzen Ende des Elektrodenstabes 101 elektrisch fest und überträgt ein Detektionssignal des geschmolzenen Metalls über den Draht 109 zu einer externen Vorrichtung wie einem Steuermittel zur Erzeugung eines Schließsignals für das Gasabzugsventil. Zu diesem Zweck muß der Elektrodenstab 101 gegen den Körper des Halters 103 usw. isoliert sein. Der Elektrodenstab wird daher gegen den Halter 103 mittels des Isolators 102 und einer Isolierscheibe 105 elektrisch isolierend gehalten.The molten metal detection sensor electrically detects the molten metal formed of an electrically conductive material by contacting the molten metal with a tip end of the electrode rod 101, and transmits a detection signal of the molten metal to an external device such as a control means for generating a closing signal for the gas exhaust valve via the wire 109. For this purpose, the electrode rod 101 must be insulated from the body of the holder 103, etc. The electrode rod is therefore held in an electrically insulating manner from the holder 103 by means of the insulator 102 and an insulating disk 105.
Jedoch sind bei dem oben beschriebenen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls eine hintere Seite des Serisors und der herausführende Abschnitt des Drahtes 109 nicht abgedichtet, so dar Wasser, Öl etc. über diese Bereiche in das Innere des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls eintreten können. Da weiterhin die Temperatur des geschmolzenen Metalls außerordentlich geändert wird, wird die Temperatur des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls, der mit der Metallform verbunden ist, auch stark verändert, und folglich kann der Wasseranteil der in den Sensor eingetretenen Luft kondensiert werden, um ein Wassertröpfchen oder Tau zu erzeugen.However, in the molten metal detection sensor described above, a rear side of the sensor and the leading-out portion of the wire 109 are not sealed, so that water, oil, etc. may enter the interior of the molten metal detection sensor through these portions. Furthermore, since the temperature of the molten metal is extremely changed, the temperature of the molten metal detection sensor connected to the metal mold is also greatly changed, and consequently the water content of the air entering the sensor may be condensed to generate a water droplet or dew.
Wenn Wasser oder Öl oder dgl. in den Halter 103 eintreten, kann die Isolation derart unzureichend sein, daß unabhängig von dem Kontakt des geschmolzenen Metalls mit dem Elektrodenstab ein elektrisch leitender Zustand geschaffen werden kann. Infolgedessen kann trotz der Tatsache, daß der Sensor das geschmolzene Metall nicht wirklich anzeigt, d.h. das geschmolzene Metall den Elektrodenstab nicht erreicht, ein Signal in Gang gebracht werden, das auf die Ankunft des geschmolzenen Metalls an der Stelle des Sensors für die Detektion geschmolzenen Metalls schliepen läßt. Es tritt daher mit Bezug auf das Gasabzugsventil eine fehlerhafte Funktion ein, das heißt das Gasventil kann fälschlich geschlossen werden, was wiederum eine unzureichende Gasabzugsfunktion mit der Folge der Einbindung von Gas innerhalb des Druckguperzeugnisses verursacht.If water or oil or the like enters the holder 103, the insulation may be so inadequate that an electrically conductive state may be created regardless of the contact of the molten metal with the electrode rod. As a result, despite the fact that the sensor does not actually indicate the molten metal, ie the molten metal does not reach the electrode rod, a signal may be initiated which indicates the arrival of the molten metal at the location of the sensor for detecting molten metal. Therefore, a faulty connection occurs with respect to the gas discharge valve. function, i.e. the gas valve can be closed incorrectly, which in turn causes an inadequate gas extraction function with the consequence of the inclusion of gas within the printed product.
Des weiteren muß eine häufige Überprüfung oder ein Austausch des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls verlangt werden, um dieses Problem auszuschalten. Darüber hinaus kann die Lebensdauer des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls aufgrund von eingetretenem Wasser oder Öl verringert werden.Furthermore, frequent inspection or replacement of the molten metal detection sensor must be required to eliminate this problem. In addition, the life of the molten metal detection sensor may be reduced due to water or oil ingress.
Die vorliegende Erfindung wurde unter dem Aspekt der oben beschriebenen Probleme vorgeschlagen, und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls bereitzustellen, bei dem eine fehlerhafte Funktion des Gasabzugsventils aufgrund des Eintritts von Wasser oder Öl in das Innere des Sensors vermieden wird und der über eine verlängerte Lebensdauer verfügt.The present invention has been proposed in view of the above-described problems, and it is therefore an object of the present invention to provide a molten metal detection sensor which prevents malfunction of the gas discharge valve due to entry of water or oil into the interior of the sensor and which has an extended service life.
Die DE-A-3912006 offenbart einen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls, der einen ein offenes hinteres Ende entgegengesetzt zu einer geschmolzenes Metall feststellenden Seite des Halters aufweisenden und an eine Metallform zur Benutzung beim Druckguß angefügten Halter; einen Elektrodenstab, der in dem Halter gehalten ist und ein spitzes Ende aufweist, das mit geschmolzenem Metall, das in der Metallform fließt, in Kontakt zu bringen ist; einen Leiterdraht, dessen eines Ende mit einem hinteren Abschnitt des Elektrodenstabes verbunden ist und der durch den Halter hindurchdringt, um an eine externe Vorrichtung angeschlossen zu werden; und ein Isolierelement umfaßt, das zur elektrischen Isolierung des Elektrodenstabes gegen die Metallform angeordnet ist, wobei ein Detektionssignal für geschmolzenes Metall von dem Elektrodenstab zu der externen Vorrichtung über den Leiterdraht bei Kontakt des geschmolzenen Metalls mit dem Elektrodenstab übertragen wird; und gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein derartiger Sensor dadurch gekennzeichnet, daß der offene hintere Endabschnitt des Halters durch ein Abdeckmittel hermetisch abgedichtet ist; ein rohrförmiges Teil an dem Leiterdraht-Durchdringungsabschnitt des Halters zur Umhüllung des Leiterdrahtes angebracht ist; ein oberer Abschnitt des rohrförmigen Teils durch ein Dichtungsteil abgedichtet ist; und ein Füllstoff aus Silikonkautschukschäumungsmaterial in einen inneren Halteraum, der durch das Abdeckungsmittel und eine innere periphere Oberfläche des Halters bestimmt ist, zur Vermeidung des Vorhandenseins von Luft in dem inneren Halteraum gefüllt ist.DE-A-3912006 discloses a molten metal detection sensor comprising a holder having an open rear end opposite to a molten metal detecting side of the holder and attached to a metal mold for use in die casting; an electrode rod held in the holder and having a pointed end to be brought into contact with molten metal flowing in the metal mold; a conductor wire having one end connected to a rear portion of the electrode rod and penetrating through the holder to be connected to an external device; and an insulating member arranged to electrically insulate the electrode rod from the metal mold, a molten metal detection signal being transmitted from the electrode rod to the external device via the conductor wire upon contact of the molten metal with the electrode rod. is transmitted; and according to the present invention, such a sensor is characterized in that the open rear end portion of the holder is hermetically sealed by a covering means; a tubular member is attached to the conductor wire penetrating portion of the holder for covering the conductor wire; an upper portion of the tubular member is sealed by a sealing member; and a filler of silicone rubber foaming material is filled in an inner holding space defined by the covering means and an inner peripheral surface of the holder to prevent the presence of air in the inner holding space.
In den Zeichnungen istIn the drawings
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die einen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; undFig. 1 is a cross-sectional view showing a sensor for detecting molten metal according to an embodiment of the invention; and
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls darstellt.Fig. 2 is a cross-sectional view showing a conventional molten metal detection sensor.
Ein Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Der Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls umfaßt einen Elektrodenstab 1, einen buchsenartigen Metallhalter 3 zur Abstützung des Elektrodenstabes 1, einen Isolator 2 zur Isolierung des Elektrodenstabes 1 gegenüber dem Metallhalter 3 und einen an den hinteren Endabschnitt des Elektrodenstabes 1 angeschlossenen Leiterdraht 9. Der Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist an einem Gasabzugskanal (nicht dargestellt) innerhalb einer Metallform (nicht dargestellt) angeordnet. Im übrigen ist die Position des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls nicht auf den Gasabzugskanal beschränkt, sondern der Sensor kann auf einem Giepkanalabschnitt oder einem Formenhohlraum innerhalb der Metallform angeordnet sein.A molten metal detection sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 1. The molten metal detection sensor comprises an electrode rod 1, a sleeve-like metal holder 3 for supporting the electrode rod 1, an insulator 2 for insulating the electrode rod 1 from the metal holder 3, and a lead wire 9 connected to the rear end portion of the electrode rod 1. The molten metal detection sensor according to the present embodiment is arranged on a gas exhaust passage (not shown) inside a metal mold (not shown). Incidentally, the position of the molten metal detection sensor is not limited to the gas exhaust passage. limited, but the sensor can be arranged on a mold channel section or a mold cavity within the metal mold.
An einem Endabschnitt, das heißt an der Detektionsseite des Halters 3 für geschmolzenes Metall, ist eine vordere Senkbohrung 3a gebildet, und das andere Ende des Halters ist mit einer hinteren Senkbohrung 3b versehen. Des weiteren ist eine Verbindungsbohrung 3c vorgesehen, um die vordere und die hintere Senkbohrung 3a und 3b miteinander zu verbinden. Der Elektrodenstab 1 erstreckt sich durch die vordere Senkbohrung 3a, die Verbindungsbohrung 3c und die hintere Senkbohrung 3b hindurch. Der Isolator 2 besteht - getrennt von dem Halter 3 - vollständig aus einem Isoliermaterial. Jedoch ist auch ein separates, mit dem Isoliermaterial beschichtetes Eisenteil möglich. Wahlweise kann der Isolator 2 integral mit dem Halter 3 gebildet sein, und ein Isoliermaterial ist auf einen Berührungsabschnitt zwischen dem Elektrodenstab und dem Halter 3 beschichtet. Der Isolator 2 wird aus einem Material hergestellt, das korrosions- und wärmebeständig ist und gegenüber dem geschmolzenen Metall Isoliereigenschaften aufweist. Beispielsweise stehen keramische Materialien wie Aluminiummaterialien, Silikonnitrid, Sialon und Silika zur Verfügung.At one end portion, that is, at the detection side of the molten metal holder 3, a front counterbore 3a is formed, and the other end of the holder is provided with a rear counterbore 3b. Furthermore, a connecting hole 3c is provided to connect the front and rear counterbores 3a and 3b. The electrode rod 1 extends through the front counterbore 3a, the connecting hole 3c, and the rear counterbore 3b. The insulator 2 is made entirely of an insulating material separate from the holder 3. However, a separate iron member coated with the insulating material is also possible. Alternatively, the insulator 2 may be formed integrally with the holder 3, and an insulating material is coated on a contact portion between the electrode rod and the holder 3. The insulator 2 is made of a material that is corrosion and heat resistant and has insulating properties against the molten metal. For example, ceramic materials such as aluminum materials, silicon nitride, sialon and silica are available.
Der hohlzylindrische Isolator 2 innerhalb der Senkbohrung 3a ist für eine elektrische Isolierung des Elektrodenstabes 1 gegen den Halter 3 vorgesehen. Der Isolator 2 weist einen mit einer zentralen Bohrung 2a ausgebildeten mittigen Abschnitt auf, um dem Elektrodenstab 1 zu ermöglichen, durch diese hindurch zu verlaufen. Des weiteren ist an der zur Feststellung geschmolzenen Metalls vorgesehenen Seite des Isolators 2 eine konisch verlaufende Fläche 2b gebildet, deren Durchmesser in Richtung auf einen Gasabzugskanal allmählich vergrößert ist.The hollow cylindrical insulator 2 within the counterbore 3a is provided for electrically insulating the electrode rod 1 from the holder 3. The insulator 2 has a central portion formed with a central bore 2a to allow the electrode rod 1 to pass through it. Furthermore, a conical surface 2b is formed on the side of the insulator 2 intended for detecting molten metal, the diameter of which is gradually increased in the direction of a gas discharge channel.
Der Elektrodenstab wird somit durch den in der vorderen Senkbohrung 3a vorgesehenen Isolator 2, die Verbindungsbohrung 3c und die hintere Senkbohrung 3b des Halters 3 hindurch eingesetzt. Der Elektrodenstab 1 umfaßt einen schaftabschnitt 1a, einen in einem vorderen Spitzenbereich des Schaftabschnitts 1a vorgesehenen Kopfabschnitt 1b und einen in einem hinteren Endbereich des Schaftabschnitts 1a vorgesehen Gewindeabschnitt 1e. Der Kopfabschnitt 1b erstreckt sich in den Gasabzugskanal und hat einen Außendurchmesser, der größer als der des Schaftabschnitts 1a ist. Der Kopfabschnitt 1b hat eine sich verjüngende Kopffläche 1c, die mit der sich konisch verjüngenden Fläche 2b des Isolators 2 in Eingriff zu bringen ist, und einen Detektionsabschnitt 1d zur Feststellung von geschmolzenem Metall.The electrode rod is thus inserted through the insulator 2 provided in the front counterbore 3a, the connecting hole 3c and the rear counterbore 3b of the holder 3. The electrode rod 1 comprises a shaft portion 1a, a head portion 1b provided in a front tip portion of the shaft portion 1a and a threaded portion 1e provided in a rear end portion of the shaft portion 1a. The head portion 1b extends into the gas exhaust passage and has an outer diameter larger than that of the shaft portion 1a. The head portion 1b has a tapered head surface 1c to be engaged with the tapered surface 2b of the insulator 2 and a detection portion 1d for detecting molten metal.
Der Elektrodenstab 1 ist aus einem Material hergestellt, das gegenüber dem geschmolzenen Metall korrosionsbeständig ist und über ausreichende elektrische Leitfähigkeit verfügt. Das Material schafft ebenfalls eine chemische Eigenschaft, wonach auf seiner Oberfläche kaum eine Oxidschicht gebildet werden kann. Beispielsweise werden ein Matrizenstahl, rostfreier Stahl, Stellit, elektrisch leitendes Sialon, Titannitrid, Titankarbid oder solches Material, das einer Oberflächenbehandlung mit Ti, N, TiC und CN unterzogen wurde, bevorzugt.The electrode rod 1 is made of a material that is corrosion-resistant to the molten metal and has sufficient electrical conductivity. The material also provides a chemical property that an oxide layer is difficult to form on its surface. For example, a die steel, stainless steel, stellite, electrically conductive sialon, titanium nitride, titanium carbide or material that has been subjected to surface treatment with Ti, N, TiC and CN is preferred.
Der Innendurchmesser D der zentralen Bohrung 2a des Isolators 2 wird um eine vorbestimmte Dimensionierung größer ausgebildet als der Außendurchmesser d des Schaftabschnitts 1a des Elektrodenstabes 1. Infolgedessen wird zwischen der mittleren Bohrung 2a und dem Schaftabschnitt 1a des Elektrodenstabes 1 ein kreisringförmiger Raum 4 gebildet, der einen Abstand von (D-d)/2 aufweist. Diese Breite des Raums 4 ist vorgesehen, um eine Berührung des Elektrodenstabs 1 mit der zentralen Bohrung 2a des Isolators 2 zu vermeiden, selbst wenn sich der Elektrodenstab 1 aufgrund des Kontakts mit dem erwärmten geschmolzenen Metall thermisch ausdehnt.The inner diameter D of the central bore 2a of the insulator 2 is made larger by a predetermined dimension than the outer diameter d of the shaft portion 1a of the electrode rod 1. As a result, an annular space 4 is formed between the central bore 2a and the shaft portion 1a of the electrode rod 1, which has a distance of (D-d)/2. This width of the space 4 is provided in order to avoid contact of the electrode rod 1 with the central bore 2a of the insulator 2, even if the electrode rod 1 thermally expands due to contact with the heated molten metal.
Der Gewindeabschnitt 1e des Elektrodenstabes 1 wird mit einem Elektrodenhalteteil H zum Drücken der konischen Kopffläche 1c des Kopfabschnitts Ib des Elektrodenstabes 1 in Richtung der konischen Fläche 2b des Isolators 2 verbunden, um einen engen Kontakt zwischen diesen zu schaffen und das Eintreten von geschmolzenem Metall in den Halter 3 zu verhindern.The threaded portion 1e of the electrode rod 1 is connected to an electrode holding part H for pressing the tapered head surface 1c of the head portion 1b of the electrode rod 1 toward the tapered surface 2b of the insulator 2 to provide close contact therebetween and prevent the entry of molten metal into the holder 3.
Das Halteteil H für den Elektrodenstab umfaßt eine Isolierscheibe 5, die sich in Kontakt mit einer Bodenwand der hinteren Senkbohrung 3b des Halters 3 befindet, einen Federring 6, eine Befestigungsmutter 7 zum Andrücken der Isolierscheibe 5 über den Federring 6 und eine Drahtbefestigungsmutter 8, die an einer Position hinter der Befestigungsmutter 7 mit dem Gewindeabschnitt 1e in Gewindeeingriff steht. Die Isolierscheibe 5 ist zur Isolierung des Schaftabschnitts 1a des Elektrodenstabes gegen den Halter 3 ausgebildet. Der Federring 6 ist vorgesehen, um den Elektrodenstab 1 nach hinten zu drücken (in Fig. 1 nach links, das heißt in einer der Detektionsseite für geschmolzenes Metall entgegengesetzten Richtung), um aufgrund der Vorspannkraft des Federringes einen engen Kontakt der konischen Kopffläche 1c des Elektrodenstabes 1 mit der konischen Fläche 2b des Isolators 2 zu schaffen und dadurch das Eindringen von geschmolzenem Metall in das Innere des Halters 3 zu vermeiden. Die Isolierscheibe 5 ist aus einem Material gefertigt, das Korrosionsbeständigkeit, Wärmewiderstand und Isoliereigenschaften gegenüber dem geschmolzenen Material aufweist. Zum Beispiel stehen keramische Materialien wie Aluminiumoxid, Siliziumnitrid, Sialon und Silika zur Verfügung.The electrode rod holding member H includes an insulating washer 5 in contact with a bottom wall of the rear counterbore 3b of the holder 3, a spring washer 6, a fastening nut 7 for pressing the insulating washer 5 via the spring washer 6, and a wire fastening nut 8 threadably engaged with the threaded portion 1e at a position rearward of the fastening nut 7. The insulating washer 5 is designed to insulate the shaft portion 1a of the electrode rod from the holder 3. The spring ring 6 is provided to push the electrode rod 1 backward (to the left in Fig. 1, that is, in a direction opposite to the molten metal detection side) to create a close contact of the conical head surface 1c of the electrode rod 1 with the conical surface 2b of the insulator 2 due to the biasing force of the spring ring and thereby prevent the penetration of molten metal into the interior of the holder 3. The insulating disk 5 is made of a material having corrosion resistance, thermal resistance and insulating properties against the molten material. For example, ceramic materials such as alumina, silicon nitride, sialon and silica are available.
Ein Draht 9 zur Übertragung eines elektrischen Signals von dem Detektionsstab 1 nach außen ist in einer Position zwischen der Befestigungsmutter 7 und der Drahtbefestigungsmutter 8 mit dem Gewindeabschnittle des Elektrodenstabes 1 verbunden. Der Draht 9 kann an dem Elektrodenstab 1 mittels der durch die Befestigungsmutter 7 und die Drahtbefestigungsmutter 8 bewirkten relativen Klemmkraft fest angeschlossen und fixiert werden. Zur elektrischen Verbindung mit der Drahtbefestigungsmutter 8 wird im übrigen von dem Endabschnitt des Drahtes 9 eine Isolierschicht abgelöst. Selbstverständlich ist das andere Ende des Drahtes mit einem Steuermittel (nicht dargestellt) verbunden, um das Detektionssignal des geschmolzenen Metalls dorthin zu senden. Als Reaktion auf das Signal erzeugt das Steuermittel ein Antriebssignal zur Betätigung einer Antriebsvorrichtung für ein Gasabzugsventil, zum Beispiel ein elektromagnetisches Ventil, um das Gasabzugsventil auf das Detektionssignal des geschmolzenen Metalls hin zu schließen.A wire 9 for transmitting an electrical signal from the detection rod 1 to the outside is in a position between the fastening nut 7 and the wire fastening nut 8 with the threaded portion of the electrode rod 1 The wire 9 can be firmly connected and fixed to the electrode rod 1 by means of the relative clamping force caused by the fastening nut 7 and the wire fastening nut 8. Incidentally, an insulating layer is peeled off from the end portion of the wire 9 for electrical connection with the wire fastening nut 8. Of course, the other end of the wire is connected to a control means (not shown) for sending the molten metal detection signal thereto. In response to the signal, the control means generates a drive signal for operating a gas discharge valve drive device, for example an electromagnetic valve, to close the gas discharge valve in response to the molten metal detection signal.
Ein Abdeckteil 15 ist mit der hinteren Stirnfläche 3e des Halters 3 durch einen Bolzen 16 fest verbunden, um die hintere offene Seite der Senkbohrung 3b abzudecken. Somit wird durch das Abdeckteil 15 ein Innenraum 19 der Senkbohrung 3b geschlossen gehalten. Außerdem wird in den Innenraum 19 als Füllstoff ein Schäumungsmaterial aus Silikonkautschuk eingefüllt. Es kann ein Zweikomponenten- Silikonkautschuk-Schäumungsmaterial angewendet werden. Der Füllstoff füllt den Raum jedoch aus, da ansonsten im Fall des Vorhandenseins des Raums eine Taukondensation auftreten kann.A cover member 15 is fixedly connected to the rear end face 3e of the holder 3 by a bolt 16 to cover the rear open side of the counterbore 3b. Thus, an inner space 19 of the counterbore 3b is kept closed by the cover member 15. In addition, a foaming material made of silicone rubber is filled into the inner space 19 as a filler. A two-component silicone rubber foaming material may be used. However, the filler fills the space, otherwise dew condensation may occur if the space exists.
Der Grund für die Verwendung des Schäumungsmaterials aus Silikonkautschuk als Füllstoff für den Raum 19 ist folgender: (1) Das Schäumungsmaterial aus Silikonkautschuk verfügt über eine ausreichende thermische Beständigkeit (es hält Arbeitstemperaturen von mindestens etwa 200 ºC stand). Das Material ist daher als in den eine relativ hohe Temperatur aufweisenden Innenraum des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls einzubringendes Füllmittel geeignet. (2) Das Volumen des Materials ist nach dem Aufschäumen um ein Mehrfaches größer als sein Ausgangsvolumen. Der Innenraum ist daher ausreichend mit dem als Füllstoff vorteilhaften Material gefüllt. (3) Vor dem Aufschäumen befindet sich das Material in flüssigem Zustand. Daher kann der Innenraum des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls auf einfache Weise mit dem Material gefüllt werden, was hinsichtlich der Verarbeitbarkeit vorteilhaft ist. (4) Nach dem Aufschäumen gerät das Material in einen festen Zustand. Somit kann wegen der einfachen Entfernung des Materials die Demontage des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls erleichtert werden. (5) Das Volumen des Materials wird beim Aufschäumen um ein Vielfaches größer als das Anfangsvolumen. Die Luft in dem Sensor zur Detektion geschmolzenen Metalls kann daher im Verlauf des Aufschäumens aus dem Sensor entfernt werden, und selbst wenn in dem Inneraum Restluft vorhanden ist, kann das Volumen der Luft aufgrund des Aufbringens von Druck durch das Aufschäumen verringert werden, um dadurch die Wahrscheinlichkeit der Taukondensation zu vermindern.The reason for using the silicone rubber foaming material as the filler for the space 19 is as follows: (1) The silicone rubber foaming material has sufficient thermal resistance (it can withstand working temperatures of at least about 200 ºC). The material is therefore suitable as a filler to be introduced into the relatively high-temperature interior of the molten metal detection sensor. (2) The volume of the material after foaming is several times larger than its initial volume. The interior is therefore sufficiently filled with the material advantageous as a filler. (3) Before foaming, the material is in a liquid state. Therefore, the interior of the molten metal detection sensor can be easily filled with the material, which is advantageous in terms of processability. (4) After foaming, the material becomes a solid state. Thus, because of the easy removal of the material, disassembly of the molten metal detection sensor can be facilitated. (5) The volume of the material becomes several times larger than the initial volume during foaming. Therefore, the air in the molten metal detection sensor can be removed from the sensor in the course of foaming, and even if there is residual air in the interior, the volume of the air can be reduced due to the application of pressure by foaming, thereby reducing the possibility of dew condensation.
Des weiteren ist an einem hinteren oberen Abschnitt oder dem Draht-Durchdringungsabschnitt 14 des Halters 3 zum Herausführen des Drahtes 9 ein Innengewinde 14 ausgebildet, und ein rohrförmiges Teil ist an dem Draht-Durchdringungsabschnitt angebracht. Das rohrförmige Teil umfaßt ein Kupferrohr 17b und ein an diesem durch Löten befestigtes Stahlrohr 17a. Das Stahlrohr 17a hat eine Außenumfangsfläche, die mit einem mit dem Innengewinde 14a in Eingriff befindlichen Außengewinde versehen ist. Innerhalb des Stahlrohrs 17a und des Kupferrohrs 17b erstreckt sich der Draht 9, der mit dem Elektrodenstab 1 verbunden und an diesem befestigt ist. Zwischen dem Draht 9 und dem Kupferrohr 17b ist ein Zwischenraum definiert. Dieser Zwischenraum wird an einer oberen Position des Kupferrohres 17b durch ein Silikonklebeband 18 abgedichtet. Infolgedessen bleibt der Innenraum des Halters 3 in einem annähernd hermetisch abgedichteten Zustand. Ein Isolierrohr 20, zum Beispiel ein Teflonrohr oder ein Silikonrohr, ist innerhalb des Stahlrohres zur Umhüllung des Leiterdrahtes 9 angeordnet. Dieses Isolierrohr 20 kann zwischen dem Stahlrohr 17a und dem vorderen Endabschnitt des Drahtes 9, an dem die Isolierschicht abgelöst ist, einen elektrisch isolierenden Zustand bewirken.Further, an internal thread 14 is formed on a rear upper portion or the wire penetrating portion 14 of the holder 3 for leading out the wire 9, and a tubular member is attached to the wire penetrating portion. The tubular member comprises a copper tube 17b and a steel tube 17a fixed thereto by soldering. The steel tube 17a has an outer peripheral surface provided with an external thread engaging with the internal thread 14a. Inside the steel tube 17a and the copper tube 17b, the wire 9 extends, which is connected to and fixed to the electrode rod 1. A gap is defined between the wire 9 and the copper tube 17b. This gap is sealed at an upper position of the copper tube 17b by a silicon adhesive tape 18. As a result, the interior of the holder 3 remains in an almost hermetically sealed state. An insulating tube 20, for example a Teflon tube or a silicone tube, is provided inside the steel tube to enclose the conductor wire 9. This insulating tube 20 can bring about an electrically insulating state between the steel tube 17a and the front end portion of the wire 9 at which the insulating layer is peeled off.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Zwischenraum zwischen dem Draht und dem Stahlrohr durch das Silikonklebeband abgedichtet. Das Abdichtungsmaterial ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern es stehen auch andere Elemente, zum Beispiel ein Isolierrohr und schrumpfbares Band, zur Verfügung. Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Ausführungsform das mit dem Stahlrohr verlötete Kupferrohr als an dem Drahtdurchdringungsabschnitt des Halters vorgesehenes rohrförmiges Teil verwendet. Jedoch kann dieser Abschnitt nur durch das Stahlrohr gebildet werden, und es stehen auch ein anderes metallisches Rohr, zum Beispiel ein Rohr aus rostfreiem Stahl und ein Aluminiumrohr, oder ein Rohr aus hitzebeständigem Kunststoff zur Verfügung. Darüber hinaus steht als rohrförmiges Teil auch ein Schraubelement, beispielsweise ein hohler Sechskantbolzen, zur Verfügung.In the above-described embodiment, the gap between the wire and the steel pipe is sealed by the silicone tape. However, the sealing material is not limited to this, but other members such as an insulating pipe and shrinkable tape are also available. Moreover, in the above-described embodiment, the copper pipe brazed to the steel pipe is used as the tubular member provided at the wire penetration portion of the holder. However, this portion may be formed by only the steel pipe, and other metallic pipe such as a stainless steel pipe and an aluminum pipe or a heat-resistant plastic pipe are also available. Moreover, a screw member such as a hollow hexagon bolt is also available as the tubular member.
Wie oben beschrieben, ist das hintere offene Ende des Halters für den Sensor für geschmolzenes Metall mit einem Abdeckteil versehen, und das rohrförmige Teil ist an dem Draht-Durchdringungsabschnitt des Halters vorgesehen, und der Zwischenraum zwischen dem rohrförmigen Teil und dem Draht ist mit einer Dichtungsmasse abgedichtet. Das Eintreten von Wasser oder Öl in den Innenraum des Halters kann daher ausgeschaltet werden. Infolgedessen wird keine unzulängliche Isolierung geschaffen, wodurch die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Sensors zur Detektion geschmolzenen Metalls erhöht werden kann. Außerdem kann eine fehlerhafte Bedienung bzw. Arbeitsweise des Sensors, die bei unzulänglicher Isolierung im Innern des Sensors für geschmolzenes Metall auftreten kann, vermieden werden. Das Gasabzugsventil, das als Antwort auf das Signal des Sensors in Tätigkeit gesetzt wird, kann daher richtig betrieben werden, um somit die Herstellung eines Druckgußerzeugnisses hoher Qualität und ohne jeglichen Lufteinschluß in diesem zu erreichen. Außerdem kann durch Einfüllen des Füllstoffes in den Halter die Luft innerhalb des Halters aus diesem ausgetrieben werden. Dementsprechend ist eine durch die Taukondensation innerhalb des Halters begründete unzureichende Isolierung vermeidbar.As described above, the rear open end of the holder for the molten metal sensor is provided with a cover part, and the tubular part is provided at the wire penetration portion of the holder, and the gap between the tubular part and the wire is sealed with a sealant. The ingress of water or oil into the interior of the holder can therefore be eliminated. As a result, insufficient insulation is not created, whereby the reliability and durability of the molten metal detection sensor can be increased. In addition, erroneous operation of the sensor, which may occur due to insufficient insulation inside the molten metal sensor, can be avoided. The gas exhaust valve which is activated in response to the signal from the sensor can therefore be operated properly to achieve the production of a high quality die-cast product without any air entrapment in it. In addition, by filling the filler into the holder, the air inside the holder can be expelled from the holder. Accordingly, insufficient insulation caused by dew condensation inside the holder can be avoided.
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