清潔裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及清潔裝置，該清潔裝置尤其可被用在使用壓鑄機(jī)的真空鑄造中。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了制造鑄件，例如可以將相應(yīng)的鑄造材料送入具有對(duì)應(yīng)于鑄件形狀的輪廓的鑄 模并在那里凝固。壓鑄機(jī)適用于制造金屬鑄件例如發(fā)動(dòng)機(jī)體。壓鑄機(jī)包括鑄模，鑄模至少 由兩個(gè)半模（固定半模和活動(dòng)半模）構(gòu)成，它們共同形成對(duì)應(yīng)于待制造構(gòu)件的空腔（也稱 為型腔或模型輪廓）。待成型材料如鋁的熔體借助壓鑄活塞在高速高壓下被壓入該空腔中。 在該空腔內(nèi)的金屬熔體凝固之后，模具通過(guò)使活動(dòng)半模移動(dòng)而打開(kāi)，成品鑄件借助鑄件頂 出機(jī)構(gòu)被頂出。
[0003] 例如在W02008/131571A1中描述了水平雙板式壓鑄機(jī)。該雙板式壓鑄機(jī)包括活動(dòng) 夾板（BAP)和固定夾板（FAP)，其上分別設(shè)有一個(gè)半鑄模。通過(guò)活動(dòng)夾板的運(yùn)動(dòng)，可以打開(kāi) 和閉合壓鑄模。在閉合位置上，兩個(gè)夾板被相互壓緊，從而這兩個(gè)半鑄模形成一個(gè)閉合模 型。金屬熔體在壓力下被送入閉合模型中并且被冷卻凝固。凝固的鑄件可以在（通過(guò)活動(dòng) 夾板的運(yùn)動(dòng)）模型打開(kāi)之后被取出。
[0004] 對(duì)于汽車工業(yè)，尤其對(duì)薄壁至中等壁厚的結(jié)構(gòu)件提出了要求。這些部件必須具有 良好的可焊性、高的機(jī)械承載能力和較低的加工變異性。在傳統(tǒng)的壓鑄方法中，即使在模型 良好通風(fēng)情況下也存在著空氣或氣體夾雜在熔體內(nèi)的危險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致不希望有的鑄件多 孔性。因此，鑄件在一些情況下可能無(wú)法再可靠地滿足對(duì)汽車工業(yè)設(shè)定的具體嚴(yán)格要求。
[0005] 因此，作為替代方式，按照真空壓鑄法來(lái)制造例如用于汽車工業(yè)的某些鑄件。在此 情況下，存在于鑄模內(nèi)的氣體應(yīng)至少部分排出，優(yōu)選盡量完全排出。尤其對(duì)于須接受隨后熱 處理的鑄件來(lái)說(shuō)，真空壓鑄法已被證明是優(yōu)選的制造方法。
[0006] 為了執(zhí)行真空壓鑄法而需要壓鑄機(jī)配設(shè)有強(qiáng)力的真空裝備（尤其是強(qiáng)力的真空 栗和良好的真空控制裝置）并且模具和鑄造配件可以相對(duì)于環(huán)境被良好密封。
[0007] 為了執(zhí)行真空壓鑄法，在鑄模內(nèi)設(shè)有流道，流道從對(duì)應(yīng)于待制造構(gòu)件的空腔（也 稱為型腔或模型輪廓）接通至與真空栗相接的氣體管線?？涨缓驼婵绽踔g的流體連通可 以借助關(guān)閉裝置最好是閥被斷開(kāi)和接通。真空壓鑄法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0008] 真空壓鑄法中的一個(gè)問(wèn)題在于，在從模型空腔排出氣體的過(guò)程中也會(huì)帶出一部分 位于該空腔內(nèi)或位于與該空腔連通的壓鑄室內(nèi)的鑄造材料以及潤(rùn)滑劑和脫模劑殘余并可 能進(jìn)入真空栗，或者可能造成真空管路和真空閥縮窄并在最糟糕情況下導(dǎo)致其堵塞。這最 終造成真空栗出現(xiàn)故障。
[0009] 因此，已經(jīng)在投放市場(chǎng)的真空壓鑄機(jī)中的連通模型空腔與真空栗的流道內(nèi)安裝了 過(guò)濾器。但事實(shí)表明，隨氣體從空腔中被吸出的鑄造材料份量太高使得常規(guī)的過(guò)濾器很快 就被堵塞并且必須相應(yīng)頻繁地更換。因此，出現(xiàn)了不希望的頻繁運(yùn)行中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的任務(wù)是提供一種清潔單元，可借此高效清潔尤其來(lái)自壓鑄機(jī)模型空腔的 氣體，而不會(huì)出現(xiàn)與維護(hù)相關(guān)的頻繁的運(yùn)行中斷。另外，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種鑄件制造 裝置且最好是壓鑄裝置，它尤其可以通過(guò)真空壓鑄法高效地運(yùn)行而不會(huì)出現(xiàn)與維護(hù)相關(guān)的 頻繁運(yùn)行中斷。
[0011] 通過(guò)一種尤其用于壓鑄裝置的清潔裝置來(lái)完成本任務(wù)，該清潔裝置包括：具有用 于待清潔物質(zhì)的進(jìn)口的殼體；在該進(jìn)口的下游設(shè)置在該殼體內(nèi)的離心分離器；設(shè)置在該殼 體上且突入離心分離器并在其下端最好在其底面上有至少一個(gè)開(kāi)口的單元，其中待清潔物 質(zhì)可以經(jīng)所述至少一個(gè)開(kāi)口進(jìn)入該單元；設(shè)置在該單元內(nèi)的過(guò)濾芯；以及設(shè)置在過(guò)濾芯下 游的出口。
[0012] 本發(fā)明的清潔裝置是基于離心分離器與傳統(tǒng)的過(guò)濾件的組合。與氣體一起被吸出 的相當(dāng)一部分鑄造材料已經(jīng)通過(guò)離心分離器被除去。因此，在常規(guī)的過(guò)濾件中只進(jìn)行殘余 材料的附加排除。因此，常規(guī)的過(guò)濾件的工作負(fù)荷不高且不會(huì)被太快堵塞。安裝有本發(fā)明 清潔裝置的設(shè)備因此無(wú)須由于維護(hù)原因而被頻繁地關(guān)停。
[0013] 在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)其它的應(yīng)用按照不同的布置形式提出了離心分離器（也稱為 切向分離器）和常規(guī)的過(guò)濾件的組合。
[0014] 在EP2364229B1中描述了一種由離心分離器和常規(guī)過(guò)濾件構(gòu)成的組合件用于在 金屬鑄造材料進(jìn)入模型之前清潔砂型鑄造用金屬鑄造材料。此時(shí)重要的是，金屬鑄造材料 被如此送入離心分離器中，即它最先接觸到常規(guī)的過(guò)濾件，隨后被輸送經(jīng)過(guò)離心分離器并 經(jīng)過(guò)濾件排出到鑄模中。
[0015] 在DE19805205A1中，在被冷卻的連鑄件上方的氣氛被抽吸走并隨后被輸送經(jīng)過(guò) 相互分開(kāi)的離心分離器、加熱件和過(guò)濾件。
[0016] 在EP0580005B1中描述了一種用于從化工設(shè)備或石油化工設(shè)備的工藝氣體中除 去顆粒尤其是炭黑顆粒的分離系統(tǒng)。在第一階段，顆粒在離心分離器內(nèi)被除去。在第二階 段，被預(yù)凈化的工藝氣體進(jìn)入過(guò)濾件。分離系統(tǒng)作為主要部件地具有用于過(guò)濾件熱再生的 機(jī)構(gòu)，其通過(guò)燃盡所截留的炭黑顆粒來(lái)使過(guò)濾件能重新承擔(dān)工作。沒(méi)有詳細(xì)描述該分離系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0017] 在DE102006046328A1中描述了一種用于吸塵器的清潔裝置，其中，被吸入的空氣 先被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)切向分離器，隨后在切向分離器的上端進(jìn)入軸向旋風(fēng)分離器并從上向下流過(guò) 它，隨后空氣經(jīng)過(guò)濾件被送出吸塵器。
[0018] 在這些文件中，沒(méi)有描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊的清潔裝置，在本發(fā)明的清潔裝置中 可以在比較小的唯一構(gòu)件中高效進(jìn)行離心分離和常規(guī)過(guò)濾。尤其是前述文件都沒(méi)有描述以 下可能，即將這樣的清潔單元高效地用在真空壓鑄法或壓鑄機(jī)中，就是說(shuō)，這樣的清潔裝置 可被用在壓鑄法條件下（此時(shí)待清潔氣體和待除去顆粒具有高溫），而不會(huì)出現(xiàn)與維護(hù)相 關(guān)的頻繁的運(yùn)行中斷（即清潔裝置的特點(diǎn)是對(duì)污染具有高耐受性）。
[0019] 本發(fā)明的清潔裝置的特點(diǎn)是具有緊湊結(jié)構(gòu)。它作為主要部件包括設(shè)置在殼體內(nèi)的 離心分離器以及設(shè)置在突入離心分離器中的構(gòu)件內(nèi)的過(guò)濾件。
[0020] 本發(fā)明的清潔單元的殼體可以具有任何期望的外形。優(yōu)選圓柱形的外形，因?yàn)闅?體內(nèi)部已經(jīng)呈現(xiàn)切向分離器所需要的圓柱形形狀。
[0021 ]用于待清潔物質(zhì)且最好是來(lái)自鑄?？涨坏臍怏w的進(jìn)口通入該殼體。該進(jìn)口最好設(shè) 置在殼體的上三分之一中，以便氣體經(jīng)過(guò)足以實(shí)現(xiàn)分離的高度流過(guò)切向分離器。最好在進(jìn) 口處設(shè)置用于使清潔裝置與設(shè)備部件之間優(yōu)選密封地連接的裝置。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，"密封"在此是指在清潔裝置和設(shè)備部件之間的連接是氣密的，從而 可以保持已建立起的期望真空。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，"真空"是指相對(duì)于大氣壓減小的壓力，最好是在20毫巴至200毫巴 范圍內(nèi)的壓力。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，"上游"和"下游"是指這樣的位置，其在待清潔物質(zhì)的流向上位于某 個(gè)位置之前或之后。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，"流體連通"是指流體如待清潔物質(zhì)、最好是氣體可以在兩個(gè)點(diǎn)之間 運(yùn)動(dòng)，即可以從一個(gè)點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)點(diǎn)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，該清潔裝置的進(jìn)口最好與來(lái)自壓鑄機(jī)鑄模的空腔的流道相連接。這 種連接在此最好通過(guò)速夾鎖扣（如速夾鎖扣DN40IS0-KF)實(shí)現(xiàn)。
[0027] 在殼體內(nèi)設(shè)置離心分離器（切向分離器）。離心分離器是指這樣的裝置，在該裝置 中通過(guò)利用離心力從混合物中分離出至少一部分。對(duì)此，混合物經(jīng)進(jìn)口被送入，在旋轉(zhuǎn)中被 沉降，接著擺脫了沉淀部分的殘余經(jīng)出口被排出。離心分離器是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0028] 在本發(fā)明的清潔裝置中，例如當(dāng)殼體不是具有圓柱形形狀時(shí)，可在殼體內(nèi)設(shè)置單 獨(dú)的切向分離器。但切向分離器最好由圓柱形殼體內(nèi)壁和包括過(guò)濾芯的單元的突入殼體中 的部分構(gòu)成。包括過(guò)濾芯的單元的突入殼體中且進(jìn)而在此實(shí)施方式中突入切向分離器中的 部分最好是圓柱形管。該部分、最好是管構(gòu)成待清潔物質(zhì)可在此流過(guò)切向分離器的空間的 內(nèi)邊界。
[0029] 待清潔物質(zhì)、最好是來(lái)自鑄模空腔或壓鑄室的氣體經(jīng)本發(fā)明的清潔裝置的進(jìn)口進(jìn) 入殼體內(nèi)部，進(jìn)而進(jìn)入該切向分離器。根據(jù)前述的優(yōu)選實(shí)施方式，待清潔物質(zhì)可以流過(guò)以下 空間，該空間由殼體內(nèi)壁和包括過(guò)濾芯的單元的突入殼體中的部分的外壁且最好是圓柱形 管構(gòu)成。該殼體是上端封閉的，因而經(jīng)過(guò)最好設(shè)置在殼體的上三分之一中的進(jìn)口流入的待 清潔物質(zhì)通過(guò)前述空間經(jīng)切向分離器向下流動(dòng)。在此情況下本發(fā)明保證了待清潔物質(zhì)所流 過(guò)的空間足以在物質(zhì)流注過(guò)程中實(shí)現(xiàn)基于離心力的顆粒從物質(zhì)中高效分離。包括過(guò)濾芯的 單元的突入殼體中的部分相應(yīng)地以所需長(zhǎng)度伸入殼體且進(jìn)而伸入切向分離器中。確切尺寸 可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)期望的應(yīng)用容易地確定。
[0030] 所述殼體和包括過(guò)濾芯的單元最好是一體構(gòu)成的，但無(wú)論如何以不會(huì)在殼體和單 元之間滲漏物質(zhì)的方式相互連接。所述單元位于殼體頂面上，該單元的一部分如所述的那 樣經(jīng)頂