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WO2023046891A1 - Vorrichtung und verfahren zur füllung einer giessform einer druckgiessmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur füllung einer giessform einer druckgiessmaschine Download PDF

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Publication number
WO2023046891A1
WO2023046891A1 PCT/EP2022/076503 EP2022076503W WO2023046891A1 WO 2023046891 A1 WO2023046891 A1 WO 2023046891A1 EP 2022076503 W EP2022076503 W EP 2022076503W WO 2023046891 A1 WO2023046891 A1 WO 2023046891A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
casting
spring element
piston rod
piston
drive device
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/076503
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Bux
Original Assignee
Entec-Stracon Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Entec-Stracon Gmbh filed Critical Entec-Stracon Gmbh
Publication of WO2023046891A1 publication Critical patent/WO2023046891A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/203—Injection pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/2015—Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2046—Means for forcing the molten metal into the die with provisions for damping the pressure peak

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for filling a casting mold of a die-casting machine, with a casting piston, a piston rod holding the casting piston and a drive device which is drive-connected to the piston rod and is designed to exert a force on the piston rod, according to the preamble of claims 1 or
  • the invention also relates to a die casting machine according to claim 8.
  • the compression springs used in these solutions serve the purpose of being able to push the housing cooperating with the piston rod of the drive piston away from a stop plate when the pressure on the piston rod of the drive piston is relieved and the same is initiated when retraction is initiated.
  • the compression springs push the housing and the stop plate connected to the damping piston apart, whereby the previously reduced to a minimum damping space between the damping piston and the housing is enlarged again .
  • no springs are provided between the housing and the stop plate in EP 0 262 519 A2.
  • a connecting line is connected there to a control valve, which has a ventilation connection on the one hand and a connection to a compressed air line on the other.
  • the compression springs used there can therefore be replaced by a hydraulic or pneumatic solution, with which it is not possible to intercept the peaks of the pressure pulses occurring when the mold is being filled.
  • WO 2019/048675 A1 describes a method for producing a vehicle wheel from a light metal material, in which the light metal material is introduced in liquid form into a mold cavity of a casting mold.
  • the vehicle wheel is produced by means of pressurized casting, with the casting mold being tempered to different temperatures in different areas.
  • the spring element according to the invention which is arranged between the drive device and the casting plunger and can be compressed by the force of the drive device, makes it possible to intercept the highest peak of the pressure pulse that occurs when the casting mold is being filled, so that damage to the components involved is prevented and the mold can be filled at a constant speed of the Pouring plunger can be achieved.
  • the advantages described in WO 2019/048675 A1 can be used to the maximum.
  • the risk of mold opening during this highest peak is reduced or even prevented.
  • a particularly simple construction of the spring element results when the spring element is designed as a plate spring. It has been found that a disk spring is particularly well suited to covering the high force range that occurs when filling the casting mold of a die casting machine.
  • a compression of the spring element is limited to a limit deflection when a threshold force acting on the spring element is exceeded.
  • the elastic spring element blocks or does not deform any further. After the end of the deformation of the spring element, this enables further pressing, so that the filling of the casting mold during the shrinking from the liquid to the solid phase of the melt can continue to be ensured despite the presence of the spring element. It is also possible, despite the spring element, to ensure the subsequent pressing with high pressure during solidification and the associated shrinkage of the material.
  • the spring element is arranged between the drive device and the piston rod, the result is a particularly simple accommodation of the spring element.
  • a further advantageous embodiment of the invention can consist in a projection being arranged on the drive device and/or the piston rod, which engages in a recess of the spring element. This ensures reliable positioning of the spring element.
  • the spring element is arranged in contact with a stop surface. This ensures that the spring element is supported over a large area when the limit deflection is reached, so that it cannot deform any further beyond the elastic range.
  • the plunger rod consists of an aluminum material.
  • the use of an aluminum material for the piston rod offers an additional degree of compressibility between the drive device and the casting piston, as a result of which the peaks of the pressure pulses occurring when the casting mold is being filled can be absorbed even more easily. If the drive device is designed as a hydraulic cylinder, this results in a reliable application of force to the piston rod and the casting piston attached thereto.
  • a die casting machine with a device according to the invention is specified in claim 8.
  • a particularly low-turbulence die-casting process can be carried out by means of such a die-casting machine.
  • a piston rod made of an aluminum material is used.
  • a compression of the spring element is limited to a limit deflection when a threshold force acting on the spring element is exceeded.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for filling a mold of a die-casting machine
  • FIG. 2 shows an enlarged view along line II from FIG. 1 ; and Fig. 3 is a perspective view of the device from Fig. 1.
  • the device 1 shows a device 1 for filling a casting mold 2, indicated only schematically, of a die-casting machine, not shown in its entirety.
  • the device 1 has a casting piston 3 , a piston rod 4 holding the casting piston 3 and a drive device 5 which is drive-connected to the piston rod 4 .
  • the drive device 5 is designed as a hydraulic cylinder and is able to exert a force indicated by the arrow "F" on the piston rod 4 in order to move the casting piston 3 in the direction of the arrow F in the direction of the casting mold 2 and onto it Way to effect the filling of the mold 2. Accordingly, a method for filling the casting mold 2 of the die-casting machine can be carried out with the device 1 described below.
  • a compressible spring element 6 is arranged between the drive device 5 and the casting plunger 3. When a force caused by the drive device 5 is exceeded, the spring element 6 is compressed so that the force applied by the drive device 5 is not transmitted directly to the piston rod 4 and thus to the casting plunger 3 .
  • the spring element 6 is arranged between the casting plunger 3 and the plunger rod 4 .
  • a component 4a firmly connected to the piston rod 4 has a projection 4b which engages in a recess 6a of the spring element 6 .
  • the spring element 6 is guided securely.
  • a compression of the spring element 6 is limited to a limit deflection when a threshold force acting on the spring element 6 is exceeded.
  • the spring element 6 is thus designed or arranged in such a way that it blocks when a specific force acting on it is reached. Then there is a direct connection between the drive device 5 and the piston rod 4 .
  • the spring element 6 does not deform any further after a certain compression has been reached, since the space provided for the spring element 6 between the drive device 5 or the component 5a connected to the drive device 5 on the one hand and the piston rod 4 or the part with the piston rod 4 connected component 4a on the other hand in the direction of the arrow "F" is reduced to such an extent that further compression of the spring element 6 is no longer possible.
  • the spring element 6 is therefore a pressure-pulse-controlled spring element 6, which only absorbs the extreme peak of the pressure pulse caused by the drive device 5 and then allows it to be pressed further, since the compression of the spring element 6 is limited to a limit deflection when a threshold force acting on it is exceeded is, so that the spring element 6 goes to block.
  • the deformation of the spring element 6 is a maximum of 1.5 mm, which is obtained by converting the length of the pressure peak occurring during the casting process at the end of the mold filling; however, this value may be greater or less if other conditions are met.
  • the spring element 6 is designed as a plate spring, since this design has proven to be particularly well suited with regard to setting the spring constant necessary for the compression of the same as described above.
  • a disk spring that is suitable for the component to be cast, the expected force peaks can be reduced as described above.
  • a force range of 0.1 MN to 5 MN can be covered, which makes it possible to absorb the pressure pulse at the end of the filling of the casting mold 2 and to reduce it elastically in a targeted, repeatable manner.
  • the length of this elastic energy absorption can be adjusted by using an appropriate plate spring, for example by selecting the thickness and/or the cone angle of the plate spring according to the task. For example, with a larger cone angle, the maximum spring deflection is larger.
  • This length or this spring deflection can be adjusted in its elastic behavior in all force ranges by using a corresponding disc spring and then, as a result of which the disc spring blocks, can be limited so that the blocking behavior of the disc spring then provides a sufficiently high hold-down force for the further to be able to use reprints.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Füllung einer Gießform (2) einer Druckgießmaschine weist einen Gießkolben (3) eine den Gießkolben (3) haltende Kolbenstange (4) und eine mit der Kolbenstange (4) in Antriebsverbindung stehende, zur Ausübung einer Kraft (F) auf die Kolbenstange (4) ausgebildete Antriebseinrichtung (5) auf. Zwischen der Antriebseinrichtung (5) und dem Gießkolben (3) ist ein durch die Kraft (F) der Antriebseinrichtung (5) komprimierbares Federelement (6) angeordnet, das als Tellerfeder ausgebildet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Füllung einer Gießform einer Druckqießmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Füllung einer Gießform einer Druckgießmaschine, mit einem Gießkolben, einer den Gießkolben haltenden Kolbenstange und einer mit der Kolbenstange in Antriebsverbindung stehenden, zur Ausübung einer Kraft auf die Kolbenstange ausgebildeten Antriebseinrichtung nach der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 9 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Druckgießmaschine gemäß Anspruch 8.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind aus der EP 0 262 519 A2 bekannt.
Eine ähnliche Vorrichtung zeigt auch die DE 34 33 121 01.
Die bei diesen Lösungen zum Einsatz kommenden Druckfedern dienen dazu, bei der Druckentlastung der Kolbenstange des Antriebskolbens und bei Einleitung des Rückziehens desselben das mit der Kolbenstange des Antriebskolbens zusammenwirkende Gehäuse von einer Anschlagplatte wegdrücken zu können. Dabei drücken die Druckfedern beim Rückzug der Kolbenstange des Antriebskolbens, wenn die Kraft auf die Kolbenstange des Gießkolbens abgebaut wird, das Gehäuse und die mit dem Dämpfungskolben verbundene Anschlagplatte auseinander, wodurch der vorher auf ein Minimum verkleinerte Dämpfungsraum zwischen dem Dämpfungskolben und dem Gehäuse wieder vergrößert wird.
In einer alternativen Ausführungsform sind bei der der EP 0 262 519 A2 keine Federn zwischen dem Gehäuse und der Anschlagplatte vorgesehen. Vielmehr ist dort eine Verbindungsleitung mit einem Steuerventil verbunden, das zum einen einen Entlüftungsanschluss und zum anderen einen Anschluss an eine Druckluftleitung aufweist. Die dort zum Einsatz kommenden Druckfedern können also durch eine hydraulische bzw. pneumatische Lösung ersetzt werden, mit der es nicht möglich ist, die Spitzen des bei der Füllung der Gießform auftretenden Druckimpulse abzufangen.
Die bei den bekannten Lösungen zum Einsatz kommenden Druckfedern sind demnach nicht dafür vorgesehen, die höchste Spitze des bei der Füllung der Gießform auftretenden Druckimpulses abzufangen und sind somit nicht zur Abdeckung des bei der Füllung der Gießform einer Druckgießmaschine auftretenden hohen Kraftbereichs geeignet. In der WO 2019/048675 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugrads aus einem Leichtmetallwerkstoff beschrieben, bei dem der Leichtmetallwerkstoff in flüssiger Form in einen Formhohlraum einer Gießform eingeleitet wird. Das Fahrzeugrad wird mittels druckbeaufschlagten Gießens hergestellt, wobei die Gießform in unterschiedlichen Bereichen auf unterschiedliche Temperaturen temperiert wird.
Wenn mit derartigen Vorrichtungen und den entsprechenden Druckgießmaschinen jedoch Druckgießverfahren mit sehr hohen Geschwindigkeiten und sehr kurzen Formfüllzeiten durchgeführt werden sollen, wie beispielsweise in der WO 2019/048675 A1 beschrieben, so wirken sehr hohe Kräfte auf alle beteiligten Bauteile. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn der Durchmesser des Gießkolben sehr groß und das Werkzeug bzw. die Gießform vergleichsweise klein ist.
Ein Ansatz, eine Beschädigung oder ein Öffnen der beteiligten Bauteile zu verhindern, besteht darin, die Geschwindigkeit des Gießkolbens unmittelbar vor dem Erreichen der Formfüllung zu verringern, was die durch das in der WO 2019/048675 A1 beschriebene Verfahren erreichten Vorteile jedoch teilweise zunichtemachen kann. Außerdem kann die Geschwindigkeit der Schmelze aufgrund der Massenträgheit auf diese Weise nur begrenzt verringert werden. Ein weiterer Nachteil dieser Vorgehensweise ist die recht hohe Komplexität bei der Steuerung des Verfahrens.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Füllung einer Gießform einer Druckgießmaschine zu schaffen, die auch mit sehr hohen Geschwindigkeiten und sehr kurzen Formfüllzeiten betrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch das erfindungsgemäße, zwischen der Antriebseinrichtung und dem Gießkolben angeordnete, durch die Kraft der Antriebseinrichtung komprimierbare Federelement ist es möglich, die höchste Spitze des bei der Füllung der Gießform auftretenden Druckimpulses abzufangen, so dass Beschädigungen der beteiligten Bauteile verhindert und die Formfüllung mit gleichbleibender Geschwindigkeit des Gießkolbens erreicht werden kann. Dadurch können die in der WO 2019/048675 A1 beschriebenen Vorteile maximal ausgenutzt werden. Ebenfalls wird das Risiko der Formöffnung während dieser höchsten Spitze reduziert oder ein solches Öffnen sogar verhindert. Eine besonders einfache Konstruktion des Federelements ergibt sich, wenn das Federelement als Tellerfeder ausgebildet ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine Tellerfeder besonders gut zur Abdeckung des bei der Füllung der Gießform einer Druckgießmaschine auftretenden hohen Kraftbereichs geeignet ist.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Kompression des Federelements bei Überschreiten einer auf das Federelement wirkenden Schwellenkraft auf eine Grenzauslenkung beschränkt ist. Dadurch geht das elastische Federelement bei Erreichen einer bestimmten Kraft bzw. Verformung auf Block bzw. verformt sich nicht weiter. Dies ermöglicht nach dem Ende der Verformung des Federelements ein Nachdrücken, so dass die Füllung der Gießform während des Schwindens von der flüssigen zur festen Phase der Schmelze trotz des Vorhandenseins des Federelements auch weiterhin sichergestellt werden kann. Ebenso ist es dadurch trotz des Federelements möglich, mit hohem Druck während der Erstarrung und dem damit verbundenen Schwinden des Materials das Nachdrücken sicherzustellen.
Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Federelement zwischen der Antriebseinrichtung und der Kolbenstange angeordnet ist, so ergibt sich eine besonders einfache Unterbringung des Federelements.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass an der Antriebseinrichtung und/oder der Kolbenstange ein Vorsprung angeordnet ist, der in eine Ausnehmung des Federelements eingreift. Dies gewährleistet eine zuverlässige Positionierung des Federelements.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Federelement an einer Anschlagfläche anliegend angeordnet ist. Dadurch wird bei Erreichen der Grenzauslenkung eine flächige Abstützung des Federelements gewährleistet, sodass sich dieses nicht weiter über den elastischen Bereich hinaus verformen kann.
Um eine gewisse Nachgiebigkeit des gesamten, durch die Antriebseinrichtung und die Kolbenstange gebildeten Antriebsstrangs für den Gießkolben zu erreichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Kolbenstange aus einem Aluminiummaterial besteht. Die Verwendung eines Aluminiummaterials für die Kolbenstange bietet eine zusätzliche gewisse Komprimierbarkeit zwischen der Antriebseinrichtung und dem Gießkolben, wodurch die Spitzen der bei der Füllung der Gießform auftretenden Druckimpulse noch einfacher abgefangen werden können. Wenn die Antriebseinrichtung als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, so ergibt sich eine zuverlässige Kraftbeaufschlagung der Kolbenstange und des daran angebrachten Gießkolbens.
Eine Druckgießmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 8 angegeben. Mittels einer derartigen Druckgießmaschine kann ein besonders turbulenzarmes Druckgießverfahren durchgeführt werden.
Aus Anspruch 9 ergibt sich ein Verfahren zur Füllung einer Gießform einer Druckgießmaschine. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Füllung der Gießform der Druckgießmaschine wird durch die Kraft der Antriebseinrichtung ein zwischen der Antriebseinrichtung und dem Gießkolben angeordnetes Federelement komprimiert. Dabei kann durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Tellerfeder als das Federelement die höchste Spitze des bei der Füllung der Gießform auftretenden Druckimpulses besonders gut abgefangen werden, da eine derartige Tellerfeder sehr gut zur Abdeckung des bei der Füllung der Gießform einer Druckgießmaschine auftretenden hohen Kraftbereichs geeignet ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Kolbenstange aus einem Aluminiummaterial verwendet wird.
In dem Verfahren kann zudem vorgesehen sein, dass eine Kompression des Federelements bei Überschreiten einer auf das Federelement wirkenden Schwellenkraft auf eine Grenzauslenkung beschränkt wird.
Alle im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Druckgießmaschine genannten Merkmale können auch als auf das erfindungsgemäße Verfahren bezogen verstanden werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Füllung einer Gießform einer Druckgießmaschine;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung nach der Linie II aus Fig. 1 ; und Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Füllung einer lediglich schematisch angedeuteten Gießform 2 einer in ihrer Gesamtheit nicht dargestellten Druckgießmaschine. Die Vorrichtung 1 weist einen Gießkolben 3, eine den Gießkolben 3 haltenden Kolbenstange 4 und eine mit der Kolbenstange 4 in Antriebsverbindung stehende Antriebseinrichtung 5 auf. Die Antriebseinrichtung 5 ist im vorliegenden Fall als Hydraulikzylinder ausgebildet und ist in der Lage, eine mit dem Pfeil "F" angedeutete Kraft auf die Kolbenstange 4 auszuüben, um den Gießkolben 3 in Richtung des Pfeils F in Richtung der Gießform 2 zu bewegen und auf diese Weise die Füllung der Gießform 2 zu bewirken. Mit der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung 1 kann demnach ein Verfahren zur Füllung der Gießform 2 der Druckgießmaschine durchgeführt werden.
Um aufgrund der im vorliegenden Fall, nämlich des Druckgießens eines Fahrzeugrads, sehr hohen Kolbengeschwindigkeit des Gießkolbens 3 von 4 - 7 m/s und der sehr kurzen Formfüllzeit von 40 - 100 ms ein Öffnen der Gießform 2 und/oder möglicherweise auftretenden Beschädigung der beteiligten Bauteile zu verhindern, ist zwischen der Antriebseinrichtung 5 und dem Gießkolben 3 ein komprimierbares Federelement 6 angeordnet. Bei Überschreiten einer durch die Antriebseinrichtung 5 verursachten Kraft wird das Federelement 6 komprimiert, so dass die durch die Antriebseinrichtung 5 aufgebrachte Kraft nicht unmittelbar auf die Kolbenstange 4 und somit auf den Gießkolben 3 übertragen wird.
Im vorliegenden Fall ist das Federelement 6 zwischen dem Gießkolben 3 und der Kolbenstange 4 angeordnet. Hierzu weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein mit der Kolbenstange 4 fest verbundenes Bauteil 4a einen Vorsprung 4b auf, der in eine Ausnehmung 6a des Federelements 6 eingreift. Dadurch ist das Federelement 6 sicher geführt. An dem Außenumfang des Federelements 6 ist des Weiteren ein mit der Antriebseinrichtung 5 fest verbundenes Bauteil 5a angeordnet, das ebenfalls zur Positionierung des Federelements 6 beiträgt.
Hierbei ist eine Kompression des Federelements 6 bei Überschreiten einer auf das Federelement 6 wirkenden Schwellenkraft auf eine Grenzauslenkung beschränkt. Das Federelement 6 ist damit so ausgeführt bzw. angeordnet, dass es bei Erreichen einer bestimmten, auf dasselbe wirkenden Kraft auf Block geht. Dann ist eine direkte Verbindung zwischen der Antriebseinrichtung 5 und der Kolbenstange 4 gegeben. Mit anderen Worten: Das Federelement 6 verformt sich nach Erreichen einer bestimmten Kompression nicht weiter, da der für das Federelement 6 vorgesehen Raum zwischen der Antriebseinrichtung 5 bzw. dem mit der Antriebseinrichtung 5 verbundenen Bauteil 5a einerseits und der Kolbenstange 4 bzw. dem mit der Kolbenstange 4 verbundenen Bauteil 4a andererseits sich in Richtung des Pfeils "F" so weit verkleinert, dass eine weitere Komprimierung des Federelements 6 nicht mehr möglich ist.
Bei dem Federelement 6 handelt es sich demnach um ein druckimpulsgesteuertes Federelement 6, das nur die extreme Spitze des durch die Antriebseinrichtung 5 verursachten Druckimpulses abfängt und anschließend das Nachdrücken zulässt, da die Kompression des Federelements 6 bei Überschreiten einer auf dasselbe wirkenden Schwellenkraft auf eine Grenzauslenkung beschränkt ist, sodass das Federelement 6 auf Block geht. Die Verformung des Federelements 6 beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel maximal 1 ,5 mm, was sich durch Umrechnung der Länge der beim Gießvorgang am Ende der Formfüllung entstehenden Druckspitze ergibt; dieser Wert kann bei Vorliegen anderer Voraussetzungen jedoch größer oder kleiner sein.
Das Federelement 6 ist als Tellerfeder ausgebildet, da sich diese Ausführung als hinsichtlich der Einstellung der zur oben beschriebenen Komprimierung desselben notwendigen Federkonstante als besonders gut geeignet erwiesen hat. Durch den Einsatz einer zu dem zu gießenden Bauteil passenden Tellerfeder lassen sich die zu erwartenden Kraftspitzen wie oben beschrieben abbauen. Dabei kann je nach Anwendungsfall ein Kraftbereich von 0,1 MN bis 5 MN abgedeckt werden, wodurch es möglich ist, den Druckimpuls am Ende der Füllung der Gießform 2 aufzunehmen und gezielt wiederholbar elastisch abzubauen. Die Länge dieser elastischen Energieaufnahme ist durch die Verwendung einer entsprechenden Tellerfeder einstellbar, beispielsweise indem die Dicke und/oder der Kegelwinkel der Tellerfeder entsprechend der Aufgabe ausgewählt werden. Zum Beispiel ist bei einem größeren Kegelwinkel der maximale Federweg größer. Diese Länge bzw. dieser Federweg kann durch den Einsatz einer entsprechenden Tellerfeder somit in allen Kraftbereichen in seinem elastischen Verhalten eingestellt und anschließend, dadurch die Tellerfeder auf Block geht, begrenzt werden, um im Anschluss durch das Blockverhalten der Tellerfeder eine ausreichend hohe Nachdrückkraft für das weitere Nachdrücken nutzen zu können.
Eine zusätzliche Verformung des durch die Antriebseinrichtung 5 und die Kolbenstange 4 gebildeten Antriebsstrangs für den Gießkolben 3 ergibt sich dadurch, dass im vorliegenden Fall die Kolbenstange 4 aus einem Aluminiumwerkstoff besteht.

Claims

7
P a t e n t a n s p r ü c h e Vorrichtung (1) zur Füllung einer Gießform (2) einer Druckgießmaschine, mit einem Gießkolben (3), einer den Gießkolben (3) haltenden Kolbenstange (4) und einer mit der Kolbenstange (4) in Antriebsverbindung stehenden, zur Ausübung einer Kraft (F) auf die Kolbenstange (4) ausgebildeten Antriebseinrichtung (5), wobei zwischen der Antriebseinrichtung (5) und dem Gießkolben (3) ein durch die Kraft (F) der Antriebseinrichtung (5) komprimierbares Federelement (6) angeordnet ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement (6) als Tellerfeder ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Kompression des Federelements (6) bei Überschreiten einer auf das Federelement (6) wirkenden Schwellenkraft auf eine Grenzauslenkung beschränkt ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement (6) zwischen der Antriebseinrichtung (5) und der Kolbenstange (4) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der Antriebseinrichtung (5) und/oder der Kolbenstange (4) ein Vorsprung (4b) angeordnet ist, der in eine Ausnehmung (6a) des Federelements (6) eingreift. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement (6) an einer Anschlagfläche anliegend angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kolbenstange (4) aus einem Aluminiummaterial besteht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass 8 die Antriebseinrichtung (5) als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.
8. Druckgießmaschine mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. 9. Verfahren zur Füllung einer Gießform (2) einer Druckgießmaschine, wobei die Druckgießmaschine einen Gießkolben (3), eine den Gießkolben (3) haltende Kolbenstange (4) und eine mit der Kolbenstange (4) in Antriebsverbindung stehende, zur Ausübung einer Kraft (F) auf die Kolbenstange (4) ausgebildete Antriebseinrichtung (5) aufweist, wobei durch die Kraft (F) der Antriebseinrichtung (5) ein zwischen der Antriebseinrichtung (5) und dem Gießkolben (3) angeordnetes Federelement (6) komprimiert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Federelement (6) eine Tellerfeder verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Kolbenstange (4) aus einem Aluminiummaterial verwendet wird.
PCT/EP2022/076503 2021-09-24 2022-09-23 Vorrichtung und verfahren zur füllung einer giessform einer druckgiessmaschine WO2023046891A1 (de)

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