用于压铸机组中的金属熔液的输送装置的制作方法

本发明涉及一种用于压铸机组中金属熔液的输送装置，其具有用于金属熔液的储存器和输送通道，金属熔液在输送通道中能输入模具型腔，其中，输送通道包括柱形孔，在柱形孔中轴向可以移动地布置有活塞，并且其中，在柱形孔中设置有用于金属熔液的汇集腔，由于活塞的轴向移动，金属熔液能从汇集腔经过延伸的管路引入模具型腔中。

在金属铸造机器中，液态的金属、通常是金属合金被引入模具型腔中并且在模具型腔中硬化，以便构成与模具型腔相应的金属部件。在此，金属熔液的引入在压力下进行，将金属熔液置于该压力下。

由专利文献de102012010923a1已知一种用于金属熔液的输送装置，其中，来自储存器的金属熔液被输入构造在柱形孔中的汇集腔中，接着，活塞在柱形孔中轴向地移动，以此使金属熔液被从汇集腔中压出并且到达延伸的管路中，金属熔液在延伸的管路中输入模具型腔。

用相应的压铸机组制造的金属部件的品质主要取决于，金属熔液在其处于储存器和模具型腔之间的输送路径上具有足够的流动性并且不能在输送路径上处于不易流动或者甚至凝固的状态。为此已知的是，把储存器中的金属熔液加热到足够的温度，以保证金属熔液在进入模具型腔中时还具备足够高的温度和因此具有良好的流动性。然而在实践中业已证明，对于能用压铸机组处理的大量可能的合金，保证足够的温度控制和以此保证流动性是很困难的。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于压铸机组中金属熔液的输送装置，其中，对不同的金属材料也能实现在输送路径上的良好的流动性。

所述技术问题按照本发明通过一种具有权利要求1的特征的用于压铸机组中金属熔液的输送装置解决。在此规定，在其中构造有汇集腔的柱形孔被第一加热装置包围，第一加热装置具有至少一个加热元件。

按照本发明的基本理念在于，金属熔液在其在储存器和模具型腔之间的输送路径上至少部段式地通过使用第一加热装置调节或者保持在期望的温度上，以防止金属熔液在其输送路径上失去流动性。另一方面，在柱形孔的区域中使用第一加热装置的另一优点在于，储存器中的金属熔液不必过度加热，以此避免了由于储存器中的金属熔液的过度加热使得其它安装件、尤其是输送装置的电子控制或者驱动装置受损或者使它们在其功能上受限的风险。

优选的是，第一加热装置包括多个在柱形孔的周向上尤其均匀分布地布置的加热元件，这些加热元件例如可以以相对于柱形孔的径向距离并且与柱形孔平行地延伸。加热元件可以由电力管状或者说筒形加热器构成，它们分别置入输送装置的壳体中的孔中。管状加热器呈现为电阻加热器，然而备选地，第一加热装置也可以由通道构成，热的流体、尤其热的液体流过所述通道。

加热元件的数量和布置取决于压铸装置和尤其是柱形孔的尺寸，然而实践中已被证明合理的是使用四至八个加热元件，然而本发明并不仅限于此。

若加热元件能单独和/或成组地被控制，则可以实现柱形孔的壁以及围绕的部件和由此金属熔液的精确的温度调节。在本发明的改进设计方案中可以使用调节装置，其中，检测和分析单独的加热元件和/或金属熔液和/或柱形孔的壁的温度，其中，单独地或者成组地控制加热元件，以便实现期望的温度或者说期望的温度曲线。

活塞可以在柱形孔内部轴向地移动，以便把位于汇集腔中的金属熔液从汇集腔中压出。为此可以设置优选电的或者液压的驱动装置和/或电子的控制装置，这些装置通常布置在活塞的上部的、背离汇集腔的端部上。驱动装置和/或控制装置是易受温度影响的构件，它们在过度受热时容易失灵。为了确保驱动装置和/或控制装置在通过第一加热装置加热金属熔液的情况下还能正常运行，可以在本发明的改进设计方案中规定，为驱动装置和/或控制装置配设冷却装置。所述冷却装置可以是电冷却装置、例如帕尔贴(peltier)元件，或者可以是冷却通道，冷却流体并且尤其冷却液流过该冷却通道。

在本发明优选的设计方案中规定，在加热装置和冷却装置之间设置分隔壁，活塞穿过该分隔壁。所述分隔壁用作隔热屏障并且把借助加热装置加热的区域和借助冷却装置冷却的区域相互屏蔽。

在本发明优选的设计方案中规定，分隔壁能借助冷却装置冷却，方法是例如在分隔壁中集成冷却通道。

已知的是，活塞具有轴向孔，阀杆能滑动地容纳在轴向孔中。在此可以规定，阀杆在其背离汇集腔的端部上具有阀杆驱动装置和/或电子的控制装置，阀杆驱动装置形式尤其是电驱动马达或者液压驱动装置，其中，阀杆驱动装置和/或控制装置能借助冷却装置冷却。以这种方式也保证了阀杆驱动装置和/或控制装置的正常功能并且因而保证阀杆的正常功能。

为了保证金属熔液在输送路径上的足够流动性很有帮助的是，金属熔液在储存器中被精确地调温。为此目的可以规定，为金属熔液的储存器配设第二加热装置，所述第二加热装置能独立于用于柱形孔的第一加热装置地控制。

此外，对于金属熔液的流动性合理的是，避免在储存器中的金属熔液的表面上形成过多的熔渣层，因为否则就有熔渣颗粒通过输送装置进入输送路径的危险。为了防止这种情况，在本发明的改进设计方案中可以规定，储存器中的金属熔液通过保护气体保持。为此例如可以在金属熔液之上的储存器内部空间中填充和施加二氧化碳(co2)或者氮气(n2)。

金属熔液通过活塞从汇集腔压出并且到达延伸的管路，在延伸的管路中通常布置有止回阀。在本发明的改进设计方案中规定，为止回阀配设第三加热装置，所述第三加热装置能与用于柱形孔的第一加热装置和用于储存器的第二加热装置无关地控制。

第二加热装置和第三加热装置都可以由电阻加热器、例如电力管状加热器构成，但也可以设置加热通道，热的流体、尤其热的液体流过所述加热通道。

本发明的其它细节和特征从下文参照附图对实施例的说明中得出。在附图中：

图1示出剖切按照本发明的输送装置得到的纵向剖面并且

图2示出具有外侧加热装置的柱形孔的放大立体视图。

在图1中示出的用于压铸机组中金属熔液m的输送装置10具备壳体11，在壳体中构造有垂直的容纳孔12。

在壳体11中设置有储存器26，金属熔液m填充储存器。金属熔液m可以以液态形式输入储存器26或者在储存器中通过例如金属颗粒材料的熔融产生。

储存器26借助盖部件45气密地被遮盖并且在金属熔液m之上在储存器26中形成的自由空间46被填充以保护气，例如二氧化碳(co2)或者氮气(n2)。

在储存器26的区域中，在壳体11中集成第二加热装置43，所述第二加热装置可以是电阻加热器，用第二加热装置可以将储存器26的壁和因而将金属熔液m置于期望的温度或者保持在该期望的温度。

储存器26通过至少一个斜向下沿流动方向倾斜地延伸的输入通道18与容纳孔12连接。在容纳孔12中在紧密配合情况下装入配合件28，所述配合件28具备管形轮廓并且在其下端部封闭。配合件28可更换地保持在容纳孔12中并且具备居中的轴向的柱形孔27，柱形孔设计为向上敞开的盲孔的形式。在配合件28的壁中设置倾斜延伸的连接孔30，所述连接孔30与输入通道18对齐并且将输入通道18与柱形孔27连接。

活塞13在紧密配合情况下能滑动或者说移动地装入柱形孔27。在布置于活塞13的轴向长度的下半部分中的、与活塞13的下端部具有轴向距离的区域中，在活塞13的外侧上构造有环形腔17。多个在活塞13的周长上分布地布置的填充孔16在环形腔17的下端部上在活塞13中分别向活塞13的下端面延伸。活塞13的构造有填充孔16的区域以密封的方式贴靠在柱形孔27的内壁上。

在活塞13的外周面上构造有两个轴向间隔的、环绕的槽29，在该槽中分别装入切口的活塞环31，活塞环在径向向外指向柱形孔27的内壁的弹簧应力下密封地贴靠在柱形孔27的内壁上。活塞环31例如由弹簧钢构成。

活塞13还具有中央的轴向孔14，阀杆19能滑动地布置在轴向孔中，阀杆完全贯穿活塞13并且在其处于活塞13的端侧下游的下端部承载盘式的阀体20。所述阀体20可以通过阀杆19相对于活塞13的滑动在图1所示的闭合位置和未示出的打开位置之间改变位置或者说移动，在闭合位置中阀体20阻止金属熔液从填充孔16流出，在打开位置中金属熔液能从填充孔流出进入位于下方的、构造在柱形孔27中的汇集腔15。

阀体20的横截面小于柱形孔27的横截面，因此阀体20在柱形孔27内部具有密封功能并且金属熔液m能围绕阀体20自由流动。

在汇集腔15中布置有仅示意性示出的压力传感器49，压力传感器通过导线向未示出的控制装置输出压力信号，控制装置控制活塞14的驱动装置。以这种方式构成用于活塞14的驱动装置(液压缸)的调节回路。

柱形孔27或者说在柱形孔的下部区域中构成的汇集腔15在下端部经过延伸的管路21与未详细示出的模具型腔连接。延伸的管路21包括在配合件28的壁中的下部横向孔32，下部横向孔与壳体21中的延伸的横向孔33对齐，汇集腔15通过其与垂直的爬升管路22连接。爬升管路22在其上端部过渡为填充通道23，金属熔液m从填充通道23输入模具型腔，如箭头f所示。在爬升管路22和填充通道23之间的过渡部中布置有止回阀24，所述止回阀24具有阀体25，所述阀体25被弹簧34与流动方向相反地压紧在阀座35上。

柱形孔27和配合件28被第一加热装置36包围，第一加热装置具有多个在配合件28的周长上分布地布置的加热元件37，加热元件分别装入构造在壳体中的孔中，如图1中虚线所示。加热元件37优选是电力管状加热器，加热元件的布置在图2中示出。如图2所示，设置有六个加热元件37，六个加热元件均匀地分布在配合件28的周长上并且优选地能够分别单独地或者成组地控制。借助加热装置36可以使得金属熔液m在连接孔30、填充孔16、汇集腔15的区域中和至少部段式地在延伸的管路21中被置于期望的温度或者保持该温度。

如图1虚线所示，为止回阀24配设第三加热装置44，用第三加热装置使得流过止回阀24的金属熔液尤其在止回阀24内部被调温。第三加热装置44可以由电阻加热装置或者加热通道构成，热的流体、尤其热的液体流过所述加热通道。

活塞13和阀杆19的背离汇集腔15的端部布置在设置于壳体11外侧的驱动和控制壳体47中，在驱动和控制壳体中布置有仅示意性示出的用于活塞13的驱动装置38和同样仅示意性示出的阀杆驱动装置41，通过用于活塞13的驱动装置38和阀杆驱动装置41能使活塞13或者说阀杆19轴向地移动。同样，在驱动和控制壳体47内部设置有尤其用于上述驱动装置的电子控制装置48，其仅示意性地示出。驱动和控制壳体47在其朝向壳体11的侧面上具备分隔壁40，分隔壁被活塞13和阀杆19在紧密配合情况下穿过并且用作热屏障。

在驱动和控制壳体47中还设置冷却装置39，冷却装置包括多个冷却通道42，冷却通道被冷却液流过并且延伸经过驱动和控制壳体47和分隔壁40。借助冷却装置39可以使得驱动和控制壳体47的内部空间和用于活塞13的驱动装置38、阀杆驱动装置41和电子控制装置48保持在优选＜80℃的有利工作温度，因为由于加热装置36所以存在所述部件在其它情况下太热并且因此受损的风险。