DE10033166A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken, mit in die Gießform führbarer Wandung - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken, mit in die Gießform führbarer WandungInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken aus fließ- oder streufähigem Vormaterial, mit einer Einspritzeinheit, aus der das zumindest teilweise verflüssigte Material in eine Gießform einspritzbar ist, wobei die Einspritzeinheit eine Einlaßöffnung zur Zufuhr des Materials aufweist und wobei die Einspritzeinheit eine Kammer mit zwei beweglichen Wandungen aufweist, die wahlweise entweder in einer Richtung gemeinsam beweglich sind oder gegenläufig beweglich sind, derart, daß der Innenraum der Kammer wahlweise volumenveränderlich ist und/oder verschiebbar ist, wobei eine Wandung bis in die Gießform führbar ist, derart, daß sie einen Teil der den Formhohlraum begrenzenden Wandung bildet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
In der deutschen Patentanmeldung 199 56 478 wird eine gat
tungsgemäße Vorrichtung beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß
diese möglichst leistungsfähig ist, kompakte Abmessungen er
möglicht und möglichst kostengünstig betrieben werden kann.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die beweglichen
Kammerwände nicht ausschließlich außerhalb der Gießform an
zuordnen, sondern eine Verschiebung des Kammerinhaltes bis
in die Gießform zu ermöglichen. Auf diese Weise kann eine
Materialeinsparung bewirkt werden, da der Anguß vermieden
oder erheblich verkleinert werden kann. Demzufolge kann die im
Kreislauf zu führende Materialmenge verringert werden, die bei
jedem Kreislauf erneut abgekühlt und anschließend wieder auf
geschmolzen werden muß und die ggf einen Abbrand von teu
ren Legierungselementen aufweist, wobei dieser Abbrand stets
ergänzt werden muß.
Dadurch, daß der Anguß verringert werden kann oder ganz
entfallen kann, verringert sich die Menge erhitzten Materials und
damit auch die Temperaturbelastung der Einspritzeinheit sowie
der Gießform selbst, so daß kürzere Abkühlphasen möglich sind
und demzufolge eine höhere Stückzahl pro Zeiteinheit herstell
bar ist, so daß die Leistungsfähigkeit der Anlage verbessert
wird.
Dadurch, daß das Material ohne einen zwischengeschalteten
Einspritzkanal unmittelbar aus der Kammer in die Gießform ge
langt, werden große Strömungsquerschnitte ermöglicht und ggf
können hierdurch Umlenkungen des Materialstroms vermieden
werden. Das Material muß daher nicht so hoch erhitzt werden,
wie um eine optimale Durchströmbarkeit vergleichsweise gerin
ger Einströmkanäle in die Gießform oder das Durchströmen lan
ger Wege zu ermöglichen. Hierdurch kann ein niedrigeres
Temperaturniveau der Schmelze eingestellt werden, so daß
auch durch diese Maßnahme die Temperaturbelastung der Vor
richtung verringert wird und - wie bereits erwähnt - Abkühlzeiten
verkürzt und die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung gesteigert
werden kann.
Dadurch, daß ggf. Umlenkungen des Materialstroms vermieden
werden können, wird die Belastung der Vorrichtung verringert,
da derartige Umlenkungen zu einem vorschnellen Verschleiß
und regelrechten Auswaschungen führen können. Zudem ver
ringert sich dadurch ggf. die erforderliche Antriebsleistung, da
der Förderwiderstand des Materials verringert werden kann.
Dadurch, daß die Einspitzeinheit bis in die Gießform reicht und
nicht ausschließlich außerhalb der Gießform angeordnet ist, ist
die Vorrichtung mit kompakten Abmessungen herstellbar.
Vorteilhaft kann die bewegliche Wandung der Kammer der Ein
spritzeinheit als Teil derjenigen Wandung des Formhohlraumes
ausgebildet sein, welcher zum Öffnen der Form beweglich aus
gestaltet ist. Auf diese Weise können komplizierte mehrachsige
Bewegungen vermieden werden und es ist sichergestellt, daß
beim Öffnen der Form die in die Gießform führbare Wandung
der Einspritzeinheit gemeinsam mit dem zu öffnenden Teil der
Gießform bewegt wird, so daß die Zugänglichkeit zum Gußstück
bei geöffneter Form unverändert beibehalten werden kann und
eine optimale Zugänglichkeit zur Entnahme des Gußstückes
ermöglicht.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im fol
genden näher erläutert. Dabei zeigen die
Fig. 1 bis 6 eine Vorrichtung zum Herstellen von Guß
stücken in unterschiedlichen Phasen eines
Gießvorganges.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Vorrichtung bezeichnet, die
zum Herstellen von Gußstücken im Druckgießverfahren dient.
Die Vorrichtung 1 weist eine zweiteilige Gießform 2 auf, die sich
in Fig. 1 in ihrer geschlossenen Anordnung befindet. Weiterhin
weist die Vorrichtung 1 eine Einspritzeinheit 3 auf, die dazu
dient, das fließfähig eingestellte Material in die Gießform 2 ein
zuspritzen. In Fig. 1 ist die Einspritzeinheit 3 in einer Anfangs
phase ihres Befüllvorganges dargestellt:
Eine Fördereinheit 4 fördert geschmolzenes oder zumindest
teilweise geschmolzenes Material in eine Kammer 5 der Ein
spritzeinheit 3. Die Kammerwandungen werden durch ein run
des Rohr 6, einen Einspritzkolben 7 und einen Abdichtkolben 8
gebildet.
In Fig. 1 ist das Volumen der Kammer 5 vergleichsweise klein.
Das Kammervolumen kann ggf. völlig minimiert werden, indem
die beiden Kolben 7 und 8 aneinandergeführt werden. In jedem
Fall ist sichergestellt, daß auch oxidationsfreudiges Material
problemlos verarbeitet werden kann, weil ein Kontakt mit Umge
bungsluft weitgehend vermieden werden kann. Das Material
wird durch die Fördereinheit 4 in die Kammer 5 gefördert und
angepaßt an die Menge des zuströmenden Materials wird der
Abdichtkolben 8 zunehmend vom Einspritzkolben 7 entfernt, wie
Fig. 2 zeigt.
Fig. 2 zeigt die Einspritzeinheit 3 in einer Endphase ihres Befüll
vorganges, wenn die Einspritzeinheit 3 weitgehend mit dem zu
vergießenden Material befüllt ist. Das Volumen der Kammer 5
hat sich entsprechend vergrößert, und der Einspritzkolben 7 be
findet sich nach wie vor in einer Stellung, in der der Zugang von
der Fördereinheit 4 in die Kammer 5 geöffnet ist.
Wenn die gewünschte Materialmenge in die Kammer 5 einge
bracht worden ist, werden die beiden Kolben 7 und 8 gemein
sam bewegt. Hierdurch wird - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - die
Kammer 5 gegenüber der Fördereinheit 4 abgeschlossen.
Der Abdichtkolben 8 wird aus dem Rohr 6 herausgeführt und bis
in die Form 2 geführt. Hierdurch wird das Rohr 6 und damit die
Kammer 5 geöffnet. Eine weitere Bewegung des Einspritzkol
bens 7 bewirkt, daß das Material aus der Kammer 5 in die
Gießform 2 eingespritzt wird.
Die Endstellung des Einspritzkolbens 7 ist aus Fig. 4 ersichtlich.
Der Abdichtkolben 8 befindet sich innerhalb der Gießform 2 in
einer Stellung, in der er einen Teil der Wandung der Gießform 2
bildet, welcher einen Formhohlraum 9 begrenzt, der die spätere
Kontur des Gußstückes bestimmt. Bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel handelt es sich um ein Gußstück, z. B. um ein
rotationssymmetrisches Bauteil wie ein Rad, einen Deckel od. dgl.,
an dessen Formgebung der Abdichtkolben 8 direkt beteiligt
ist und dementsprechend konturiert sein kann, um den ge
wünschten Oberflächenverlauf des Gußstücks zu bestimmen. In
diesem Fall ist der Angußpunkt in das Gußstück verlagert, so
daß vorteilhaft ein "Anguß" im herkömmlichen Sinn, also ein
Teil, welches vom Gußstück entfernt werden muß und lediglich
als Kreislaufmaterial verwendet werden kann, entfällt.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß ein oder mehrere einzelne
Endprodukte radial um den Bereich der beiden Kolben 7 und 8
herum angeordnet sind, so daß das hergestellte Gußstück ei
nerseits diese Anzahl der Produkte umfaßt sowie einen Anguß,
der sich vom Bereich zwischen den Kolben 7 und 8 bis zu die
sen Produkten erstreckt. Der Anguß ist also minimal ausgebildet
und weist keine Bestandteile auf, die aus der eigentlichen Gieß
form 2 herausführen. In diesem Fall kann der Einspritzkolben 7
weiter als in Fig. 3 dargestellt geführt werden, um die Material
stärke des Angusses möglichst klein zu halten.
Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Gießform 2 geöffnet ist. Hierzu
besteht die Gießform 2 aus einem ortsfesten Formteil 10 und ei
nem demgegenüber beweglichen Formteil 11. Der Abdichtkol
ben 8 ist innerhalb des beweglichen Formteiles 11 gelagert und
gemeinsam oder getrennt mit dem beweglichen Formteil 11 be
weglich, so daß nach Öffnung der Gießform 2 die Entnahme des
Gußstückes ungehindert mit der gleichguten Zugänglichkeit er
folgen kann wie bei einer herkömmlichen Einspritzeinheit, bei
der sämtliche Komponenten außerhalb der Gießform 2 ange
ordnet sind.
Nach Entnahme des Gußstückes kann das bewegliche Formteil
11 wieder an das ortsfeste Formteil 10 der Gießform herange
führt werden. Hierdurch wird auch der Abdichtkolben 8 wieder an
den in seiner Endstellung verbliebenen Einspritzkolben 7 ge
führt. Rein schematisch ist in Fig. 6 dargestellt, daß der Abdicht
kolben 8 vorzugsweise an den Einspritzkolben 7 herangeführt
wird, um ein minimales Volumen der Kammer 5 zu ermöglichen,
bevor die Gießform 2 vollständig geschlossen ist. Auf diese
Weise kann problemlos das Entweichen der Umgebungsatmo
sphäre ermöglicht werden, so daß die Kammer 5 mit minimalem
Kammervolumen eingestellt wird. Lediglich aus Sicherheitsgrün
den, um mechanische Beschädigungen der Kolben 7 und 8 zu
vermeiden, ist bei der dargestellten Kolbensteuerung vorgesehen,
die Kolben 7 und 8 nicht direkt aneinander anliegen zu las
sen.
Ausgehend von dem Zustand nach Fig. 6 wird die Gießform 2
geschlossen, d. h. der bewegliche Formteil 11 wird vollständig
an den ortsfesten Formteil 10 herangeführt und anschließend
werden die Spannplatten der Gießform 2 zur Aufnahme der Ein
spritzdrücke verriegelt.
Ein Vorteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß
sich der Abdichtkolben 8 beim Einspritzvorgang an dem beweg
lichen Formteil 11 abstützen kann, so daß kosten- und konstruk
tionsmäßig vorteilhaft keine eigene Abstützung für den Abdicht
kolben 8 vorgesehen sein muß, da die auf den Abdichtkolben 8
wirkenden Einspritzdrücke von der Gießform 2 bzw. von deren
Spannplatten aufgenommen werden.
Anschließend an die Situation nach Fig. 6 und nachdem die
Gießform 2 geschlossen wurde, wird die Kammer 5 durch eine
gleichsinnige und gleichschnelle Bewegung der beiden Kolben 7
und 8 verschoben, bis sich die Kammer 5 vor der Öffnung der
Fördereinheit 4 befindet, so daß ein neuer Arbeitszyklus erfolgen
kann.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken aus filieß-
oder streufähigem Vormaterial,
mit einer Einspritzeinheit, aus der das zumindest teilweise verflüssigte Material in eine Gießform einspritzbar ist,
wobei die Einspritzeinheit eine Einlaßöffnung zur Zufuhr des Materials aufweist,
und wobei die Einspritzeinheit eine Kammer mit zwei be weglichen Wandungen aufweist, die wahlweise entweder in einer Richtung gemeinsam beweglich sind oder gegen läufig beweglich sind, derart, daß der Innenraum der Kammer wahlweise volumenveränderlich ist und/oder ver schiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung bis in die Gießform (2) führbar ist, derart, daß sie einen Teil der den Formhohlraum (9) begrenzenden Wandung bildet.
mit einer Einspritzeinheit, aus der das zumindest teilweise verflüssigte Material in eine Gießform einspritzbar ist,
wobei die Einspritzeinheit eine Einlaßöffnung zur Zufuhr des Materials aufweist,
und wobei die Einspritzeinheit eine Kammer mit zwei be weglichen Wandungen aufweist, die wahlweise entweder in einer Richtung gemeinsam beweglich sind oder gegen läufig beweglich sind, derart, daß der Innenraum der Kammer wahlweise volumenveränderlich ist und/oder ver schiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandung bis in die Gießform (2) führbar ist, derart, daß sie einen Teil der den Formhohlraum (9) begrenzenden Wandung bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Gießform (2) führbare Wandung als Kolben
(8) ausgebildet ist, der in einer rohrartigen Kammerwan
dung längsverfahrbar gelagert ist bzw. an die Kammer (5)
abdichtend heranführbar gelagert ist und daß diese Wan
dung gemeinsam mit einem beweglichen Formteil (11) der
Gießform (2) beweglich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in die Gießform (2) führbare Wandung den Ober
flächenverlauf des Gußstückes mitbestimmend konturiert
ist.
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