DE3780067T2

DE3780067T2 - Verfahren und vorrichtung zum formen felgenaehnlicher formstuecke.

Info

Publication number: DE3780067T2
Application number: DE8787105452T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Ube Factory Mihara
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-04-16
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2007-04-14
Also published as: US4966223A; KR900008219B1; EP0243773B1; CA1291857C; KR870009784A; AU7156087A; DE3780067D1; AU585806B2; BR8701862A; EP0243773A3; US4760874A; MX170275B; EP0243773A2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines felgenähnlichen Formstückes unter Verwendung einer Vertikaldruckgießmaschine oder einer Vertikalpreßgießmaschine.
Beispielsweise werden Gießarbeiten für Aluminiumfelgen für Kraftfahrzeuge sehr häufig unter Benutzung vertikaler Druckgießmaschinen ausgeführt wegen der geringen Gasentwicklung zu dem Zeitpunkt, wenn aufgeschmolzenes Metall eingefüllt wird oder aus anderen Gründen. Fig. 1 ist ein Längsschnitt, der schematisch eine Metallform und eine Gießeinheit zeigt, wie sie in einer derartigen Druckgießmaschine gemäß dem Stand der Technik vorgesehen sind. Solch eine konventionelle Druckgießmaschine soll im Zusammenhang mit dieser Figur beschrieben werden. Auf einer feststehenden Platte 1, die auf dem Maschinengestell befestigt ist, ist eine feststehende Metallformhälfte 2 mit einem zylindrischen Vorsprung in ihrem mittleren Bereich befestigt. Auf einer beweglichen Platte 3, die von einem (nicht gezeigten) Formschließzylinder zur Auf- und Abwärtsbewegung geführt ist, ist eine bewegliche Metallformhälfte 4 mit einem niedrigen Vorsprung in ihrem mittleren Bereich befestigt. Eine Vielzahl von Kernen 5 ist in dem Raum zwischen den beiden Metallformhälten 2 und 4 von deren umfangsmäßigen, gleich eingeteilten Positionen eingefügt, so daß diese in einer horizontalen Richtung beweglich sind. Diese Kerne 5 sind an einer Kolbenstange 7 eines Zylinders 6 befestigt, der an der Seite der beweglichen Platte 3 getragen ist und bewegen sich durch hydraulisches Ausfahren oder Zurückziehen der Kolbenstange 7 in einer horizontalen Richtung vor und zurück. Durch die beiden Metallformhälften 2 und 4 und die geschlossenen Kerne 5 wird ein Hohlraum 8 definiert. Eine Gießhülse 9 ist in eine Hülsenbohrung eingepaßt, die durch die feststehende Platte 1 und die feststehende Metallformhälfte 2 hindurch von der Unterseite her ausgebildet ist, so daß sie darin eingesetzt oder entfernt werden kann. Ein durch einen Gießzylinder vor- oder zurückzubewegender Kolbenkopf 10 ist in die Gießhülse 9 eingesetzt, so daß sie vorwärts- oder zurückbewegt werden kann. Ein aufgeschmolzenes Metall 11 wird in die Gießhülse 9 eingegossen, in dem Zustand, in dem die Gießhülse 9 von der Hülsenbohrung entfernt ist.
In der oben erwähnten Anordnung, wenn die Gießhülse 9 mit dem in die Gießhülse 9 eingegossenen, aufgeschmolzenen Metall 11 in die Hülsenbohrung eingesetzt ist, wird nachfolgend der Kolbenkopf 10 vorwärtsbewegt und das aufgeschmolzene Metall 11 in den Hohlraum 8 eingefüllt. Nachdem das aufgeschmolzene Metall sich verfestigt hat und abgekühlt ist, wird die bewegliche Platte 3 aufwärtsbewegt, um so die Öffnung der Form durchzuführen, und die Kerne 5 werden in Auswärtsrichtung geöffnet, so daß ein in dem Hohlraum 8 verfestigtes Fertigteil unter Verwendung einer Ausstoßvorrichtung (nicht gezeigt) ausgestoßen wird, um das Produkt zur Außenseite der Druckgießmaschine herauszunehmen.
Bei solchen Druckgießarbeiten wird die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls abgesenkt, um die Viskosität zu erhöhen, außer das Gießen des aufgeschmolzenen Metalles wird für eine relativ kurze Zeit ausgeführt. Als Ergebnis verursacht dies unzureichende Zirkulation des aufgeschmolzenen Metalls innerhalb des Metallformhohlraumes, so daß die Qualität des Formstückes verringert wird. Aus diesem Grund ist es notwendig, das aufgeschmolzene Metall so kurzzeitig wie möglich zu gießen. Gegenläufig hierzu wird beim Steigern der Eingießgeschwindigkeit die Oberfläche des aufgeschmolzenen Metalls innerhalb der Gießhülse oder des Metallformhohlraumes verwirbelt, wodurch es in einen fein verteilten Zustand gebracht wird. Somit führt das Vorliegen solcher Umgebungsbedingungen zum Einschluß von Gasblasen während des Formgießverfahrens. Dies kann zum Auftreten von Lunkern oder anderen ungünstigen Erscheinungen in dem Formstück führen, die eine hohe Wahrscheinlichkeit mit sich bringen, daß Probleme in Bezug auf Festigkeit, Druckfestigkeit und flüssigkeitsdichte Eigenschaften auftreten können.
Angesichts dessen ist es gegenwärtiger Stand, das Formen von Scheibenrädern auf der Grundlage eines sogenannten Preßgießverfahrens durchzuführen, um den Fluß des aufgeschmolzenen Metalls innerhalb der Metallform so wenig wie möglich zu stören und das Auftreten von Gas während der Durchführung des Formgießens unter Benutzung der Vertikaldruckgießmaschine weitestgehend zu vermeiden, wobei das Preßgießverfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die zunehmende Vorwärtsgeschwindigkeit des Kolbenkopfes beim Einfüllen auf eine relativ niedrige Geschwindigkeit von ungefähr 20 bis 100 mm/sek festgelegt wird und daß das Gießen mit einer festgelegten Geschwindigkeit vom Beginn des Einfüllens bis zu der Zeit, wenn das aufgeschmolzene Metall vollständig eingefüllt ist, durchgeführt wird.
Mit diesem auf solch ein Preßgießverfahren aufgebauten Verfahren zum Formen von Scheibenrädern, die beispielsweise einen Durchmesser von 33 bis 35,5 cm und eine mittlere Dicke von 5 bis 6 mm beim Formgießen aufweisen, können scheibenähnliche Produkte von hoher Qualität und Festigkeit hergestellt werden. Wenn jedoch der Versuch unternommen wird, die Dicke im Hinblick auf die Verringerung der Dicke zur Realisierung von Leichtbau geringer als 4 mm werden zu lassen, tritt bei dem vorstehend erwähnten konventionellen Formgießverfahren das Problem auf, daß selbst bei soweit wie möglich verstärkter Hitzeisolierung der Metallform und dergleichen die Zirkulation des aufgeschmolzenen Metalls äußerst herabgesetzt wird, so daß es sehr schwierig formzugießen ist.

Wesen der Erfindung

Demzufolge besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke anzugeben, wobei die Möglichkeit ausgeschlossen ist, daß Gas in dem aufgeschmolzenen Metall auftritt, so daß in ausreichender Weise Gas jederzeit abgeführt wird und somit die Schaffung hochqualitativer, lunkerfreier Formstücke erleichtert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke anzugeben, die eine erhöhte Gasabfuhrmöglichkeit aufweisen, um somit die Qualität der Formstücke weiter zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke anzugeben, die formgegossene Produkte, wie Aluminiumräder, mit sehr geringer Wandstärke liefern.
Eine darüberhinausgehende weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke zu schaffen, die auch druckgegossene Formstücke liefern kann, die zur Wärmebehandlung oder zum Schweißen geeignet sind.
Zur Aufgabenlösung liefert die vorliegende Erfindung ein Druckgießverfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks durch Anordnen der Formachse eines Metallformhohlraumes in einer vertikalen Richtung, die mit der Drehachse einer Felge übereinstimmt, um aufgeschmolzenes Metall vom Boden des Metallformhohlraumes in Richtung der Formachse einzufüllen, wobei der Regelungsablauf der Einfüllgeschwindigkeit umfaßt: eine erste Phase, um eine niedrige Einfüllgeschwindigkeit zuzulassen, wenn das aufgeschmolzene Metall den Einlaß des Metallformhohlraumes erreicht hat; eine zweite Phase, um vom Durchtritt des aufgeschmolzenen Metalls durch den der Felgennabe entsprechenden Bereich des Metallformhohlraumes bis zum Durchtritt durch den Großteil des Radkranzbereiches einer Felge über einen Scheibenbereich der Felge eine Einfüllgeschwindigkeit zu erlauben, die gleich oder geringer als eine niedrige Geschwindigkeit ist, die einer Entgasungsmöglichkeit einer mit der Metallform verbundenen Entgasungseinheit entspricht; und eine dritte Phase, um ein Entlastungsventil der Entgasungseinheit zu schließen, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des Radkranzbereiches passiert hat, um fortlaufend den Einfüllvorgang durchzuführen, so daß das aufgeschmolzene Metall vollständig in den Metallformhohlraum eingefüllt wird.
In einem solchen Formgießverfahren kann das sich im Metallformhohlraum befindliche Gas auf natürliche Weise an die Umgebungsluft abgeführt werden oder mit Vakuum durch eine in der Entgasungseinheit vorgesehene Abführbohrung abgeleitet werden. In diesem Fall kann Gas innerhalb des Metallformhohlraumes von den oberen und unteren, den Felgenrändern entsprechenden Bereichen abgeführt werden.
Da sich weiterhin das aufgeschmolzene Metall in der vorstehend erwähnten zweiten Phase innerhalb des Metallformhohlraumes weiterbewegt, kann die Einfüllgeschwindigkeit bei der zweiten Phase bis zu einer Einfüllgeschwindigkeit gesteigert werden, die sich im wesentlichen in Übereinstimmung mit Querschnittsänderungen der diesbezüglichen entsprechenden Bereiche verändert.
Weiterhin kann eine Vielzahl von im wesentlichen mit gleichem Abstand in Umfangsrichtung angeordneten Rillen auf der Seite von wenigstens einem dem Felgenkranz entsprechenden Bereich des Metallformhohlraumes und dem der Felgenscheibe entsprechenden Bereich vorgesehen sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen ist/sind
Fig. 1 ein schematischer Längsschnitt einer Metallform und einer Gießeinheit zur Darstellung und Erklärung eines konventionellen Verfahrens zum Formen von Scheibenrädern,
Fig. 2 ein schematischer Längsschnitt einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein vergrößerter Längsschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 3,
Fig. 5(a) bis 5(d) Längsschnitte zur Darstellung der Metallform und der Gießeinheit zu einander entsprechenden Zeitpunkten vom Beginn des Eingießens bis zum Abschluß des Einfüllens des aufgeschmolzenen Metalls,
Fig. 5(a&sub1;) und 5(d&sub1;) seitliche Querschnitte zur Darstellung wesentlicher Teile einer Entgasungseinheit, die den Fig. 5(a) und 5(d) entsprechen,
Fig. 6 ein charakteristischer Kurvenverlauf zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen dem Hub und der Geschwindigkeit des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Kolbenkopfes,
Fig. 7 ein schematischer Längsschnitt zur Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Anordnung eine Metallform und eine Gießeinheit umfaßt, in der eine Vakuumeinheit und obere und untere Entgasungsrillen in Verbindung mit einer Entgasungseinheit vorgesehen sind,
Fig. 8(a) ein vergrößerter Querschnitt einer Entgasungseinheit, die in einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird,
Fig. 8(b) ein Querschnitt entlang der Linie VIIIb-VIIIb der Fig. 8(a),
Fig. 9(a)-9(f) Längsschnitte zur Darstellung der Metallform und der Gießeinheit zu einander entsprechenden Zeitpunkten vom Beginn des Einfüllens bis zum Abschluß des Einfüllvorganges des aufgeschmolzenen Metalls,
Fig. 9(a&sub1;) bis 9(f&sub1;) seitliche Querschnitte zur Darstellung des wesentlichen Teils einer Entgasungseinheit, die den Fig. 9(a) bis 9(f) entsprechen,
Fig. 10 ein teilweise abgewandelter Längsschnitt zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Metallform,
Fig. 11 ein seitlicher Querschnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10,
Fig. 12 ein teilweise abgewandelter Längsschnitt zur Darstellung einer Metallform und einer Gießeinheit, wie sie in der abgewandelten Ausführung von Fig. 10 in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und
Fig. 13 eine Perspektivansicht zur Darstellung eines abgewandelten Beispiels eines Vorsprunges einer feststehenden Metallform, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen in Verbindung mit verschiedenen bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit Fig. 2 bis 6 beschrieben. In diesen Zeichnungen sind mit Fig. 1 identische Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so daß deren Erläuterung vermieden wird. Fig. 2 ist ein Längsschnitt zur Darstellung einer Anordnung mit einer Metallform und einer bei dieser Ausführung verwendeten Gießeinheit, deren rechte und linke Hälften in Umfangsrichtung um einen Winkel von 45 Grad versetzt sind. Während der Hohlraum 8 in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung in vertikaler Richtung entgegengesetzt zu der in Fig. 1 gezeigten Anordnung angeordnet ist und die feststehende Metallformhälfte 2, die bewegliche Metallformhälfte 4 und die Kerne in Fig. 2 in ihrer Form von den ihnen entsprechenden Teilen differieren, sind die einander entsprechenden Bereiche mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Hohlraum 8 wird durch Zusammenfügen der an der festen Platte 1 befestigten feststehenden Metallformhälfte 2, der an der beweglichen Platte 3 befestigten beweglichen Metallformhälfte 4 und einer Vielzahl von durch den Zylinder 6 in horizontaler Richtung vor- und zurückziehbaren Kernen 5 gebildet (in diesem Ausführungsbeispiel vier Kerne, deren Trennflächen durch einen Teilungswinkel von 90 Grad in Umfangsrichtung versetzt sind). Der Hohlraum 8 umfaßt einen Anschnittbereich 8a, einen Nabenbereich 8b, einen Scheibenbereich 8c und einen Kranzbereich 8d als die Bereiche, die dem Scheibenrad als Formstück entsprechen.
In Verbindung mit den Metallformhälften 2 und 4 ist eine Entgasungseinheit vorgesehen, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist, wobei die Entgasungseinheit beispielsweise an der Seite der feststehenden Metallformhälfte 2 unter einem Versatz von 45 Grad in Umfangsrichtung getragen ist. Beispielsweise ist ein Zylinder 14 an der Endkante einer an der Seite der feststehenden Metallformhälfte 2 befestigten Konsole 13 befestigt. Eine zylindrische Hülse 17 ist an einem Endflanschbereich 15a befestigt, der als Anschlag für eine Kolbenstange dient, die sich aufgrund des Hydraulikdruckes des Zylinders 14 vorwärts- oder zurückbewegt, wobei die zylindrische Hülse 17 in eine zylindrische Ausnehmung 18 eingepaßt wird, die in den Formtrennbereich der beiden Metallformen 2 und 4 in der Weise eingesetzt ist, daß sie hierin eingefügt oder daraus entfernt ist. Bei der Durchführung des Formschließens und des Formöffnens ist die Hülse 17 so ausgebildet, daß sie durch die Kolbenstange 15 und einen Halter 16 mittels Betätigung des Zylinders 14 in die zylindrische Ausnehmung 18 eingesetzt und eingeschoben werden kann. Vor dem Endbereich, in den die Hülse 17 eingesetzt ist, ist in Verbindung mit dem Hohlraum 8 eine Entgasungsrille 19 so ausgebildet, daß sie zu gleichen Teilen innerhalb der beiden Metallformhälften 2 und 4 angeordnet ist. Eine Ventilkammer 20 ist am Öffnungsende der Entgasungsrille 19 ausgebildet, so daß sie zu gleichen Teilen innerhalb der beiden Metallformhälften 2 und 4 vorgesehen ist. Die Entgasungsrille 19 und die Ventilkammer 20 stehen miteinander durch einen sich seitlich erstreckenden Bypass 21 in Verbindung. Weiterhin ist am Öffnungsende der Hülse 17 ein der Ventilkammer 20 gegenüberliegender Ventilsitz 22 ausgebildet.
Die Entgasungseinheit wird nun unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. Die Hülse 17 ist unterteilt in Teilstücke 17a und 17b. Durch diese Teilstücke 17a und 17b wird ein Flanschbereich einer in eine innere Bohrung 17c eingepaßten Ventilführung 23 getragen. In diesem Zustand sind die Teilstücke 17a und 17b und die Ventilführung 23 einstückig miteinander verbunden. Ein Kolben 24 ist außerhalb der Ventilführung 23 angeordnet und in einer inneren Bohrung 17d des Teilstückes 17 verschiebbar eingepaßt. Ein Schraubbereich einer Ventilstange 25, die in eine innenliegende, in der Ventilführung 23 vorgesehenen Bohrung 23a zum Vor- bzw. Zurückbewegen eingepaßt ist, ist mittels einer Schraubverbindung in das zentrale Gewindeloch des Kolbens 24 eingesetzt, wodurch die Ventilstange 25 in fester Verbindung mit dem Kolben 24 steht. Die Ventilstange 25 ist an ihrem Endbereich einstückig mit einem Ventilkörper 26 ausgebildet. Der Ventilkörper 26 und der Ventilsitz 22 sind so ausgeführt, daß sie in Schließzustand versetzt werden, wenn der Ventilkörper 26 von dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Öffnungszustand zurückgezogen wird. In dem angedeuteten Schließzustand des Ventils ist der Ventilkörper 36 mit am Öffnungsbereich der Entgasungsrille 19 vorgesehenen abgestuften Bereichen in Eingriff, um die Entgasungsrille 19 zu schließen. Eine Auslaßöffnung 17e ist vorgesehen, um Gas, das bei geschlossenem Ventil über den Bypass 26 zu der Ventilkammer 17f der Hülse 17 gelangt, an die Außenseite abzuführen.
An der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 24 sind zu einer Kammer, nämlich der kopfseitigen Kammer 27 innerhalb des Teilstückes 17a der Hülse 17, die den Zylinder entlang des Kolbens 24 formt, Anschlüsse 28a und 18b geführt. Der Anschluß 28b ist mit einer Luftquelle 32 durch eine Leitung 31 verbunden, die ein Schaltventil 29 mit einem Solenoid SOL-A und einem Begrenzungsventil 30 aufweist. Andererseits ist am abgestuften Bereich auf der Seite des Ventilkörpers des Kolbens 24 ein Flansch 24a ausgebildet. Auf der dem Ventilkörper des Flansches 24a gegenüberliegenden Seite und auf der Seite von dessen Ventilkörper sind eine kolbenstangenseitige Hauptkammer 33 und eine kolbenstangenseitige Hilfskammer 34 ausgebildet. Ein o-Ring 35 ist über der kolbenstangenseitigen Hilfskammer 34 eingepaßt. Ein an der kolbenstangenseitigen Hauptkammer 33 vorgesehener Anschluß 36 ist mit der Luftquelle 32 durch eine Leitung 39 verbunden, die ein Schaltventil 37 aufweist, das mit einem Solenoid SOL-B und einer Begrenzungskammer 38 ausgestattet ist. Weiterhin ist an der kolbenstangenseitigen Hilfskammer 34 ein Anschluß 40 vorgesehen, der mit der Luftquelle 32 durch eine Leitung 43 verbunden ist, die ein Solenoid SOL-C und die vorstehend erwähnte Begrenzungskammer 38 aufweist.
In der so ausgebildeten Vorrichtung fließt Fluid von den Anschlüssen 28b und 28a in die kopfseitige Kammer 27, wenn das Solenoid SOL-A betätigt ist und die Solenoide SOL-B und SOL-C nicht beaufschlagt sind. Als Ergebnis wird der Ventilsitz 22 durch Verschieben des Kolbens 24 geöffnet. Wenn in diesem Zustand das Solenoid SOL-B betätigt wird und dann das Solenoid SOL-A nicht beaufschlagt ist, wird eine Endfläche des Kolbens 24 gegen den o-Ring 35 geschoben, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt weist das Fluid innerhalb der kopfseitigen Kammer 27 atmosphärischen Druck auf, und das Fluid innerhalb der kolbenstangenseitigen Hilfskammer 34 zeigt im wesentlichen atmosphärischen Druck, weil über einen Spalt zwischen der Kolbenstange 25 und der inneren Bohrung 23a der Ventilführung 23 Durchlaß besteht.
Die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist so ausgebildet wie in Fig. 4 gezeigt, so daß die Druckaufnahmefläche A&sub2; auf der Seite der kolbenstangenseitigen Hilfskammer 34 des Flansches 24a größer ist als die Druckaufnahmefläche A&sub1; auf der Seite der kolbenseitigen Hauptkammer 33. Als Ergebnis arbeitet diese Vorrichtung wie folgt: In dem vorstehend erwähnten Ventilöffnungszustand wird der Kolben 24 an den o-Ring 35 durch die Kraft gedrückt, die durch A&sub1; · Hydraulikdruck gebildet wird. In diesem Zustand, wenn das Solenoid SOL-C betätigt ist, um das Ventil 41 so zu schalten, daß Hydraulikdruck auf die kolbenstangenseitige Hilfskammer 34 ausgeübt wird oder die Ventilkammer 26 geringfügig in Schließrichtung durch eine externe Kraft infolge der Trägheit von aufgeschmolzenem Metall oder dergleichen verschoben wird, so daß dieser vom o-Ring 35 entfernt ist, tritt Fluid in die kolbenstangenseitige Hilfskammer 34 auch durch den Spalt ein. Als Ergebnis davon wird der Kolben 24 schnell nach links (Fig. 4) bewegt, da eine durch A&sub2; · Hydraulikdruck bestimmte Kraft auf die Rückseite des Kolbens 24 ausgeübt wird und der Zusammenhang A&sub2; > A&sub1; gilt. Dementsprechend wird der Ventilsitz 22 rasch geschlossen, wodurch der Ventilschließzustand erhalten wird.
Nun wird eine Kontrollvorrichtung für die Solenoide SOL-A, SOL-B und SOL-C beschrieben. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, verwendet die Kontrolleinheit eine Vorrichtung zum Erfassen der Position des Kolbenkopfes 10, die Metallform und die Entgasungseinheit für die Metallform, wobei ein Gießzylinder 43 an einer feststehenden Konsole 44 angeordnet ist, so daß dieser verschwenkt werden kann, eine Kolbenstange 45 des Gießzylinders 43, eine Kupplung 46 und einen Kolben 47, der an seiner Endfläche den Kolbenkopf 10 aufweist. Andererseits ist die Gießhülse 9 am oberen Endbereich eines Zylinderblocks 48 befestigt. Der Zylinderblock 48 ist verschiebbar an einer Hebestange 49 befestigt, die an einem oberen Flanschbereich 43a des Gießzylinders 43 durch einen Zylinderbereich mit dem Zylinderblock 48 verbunden ist. Ein Zylinder 50 ist vorgesehen, um das Verschwenken des Gießzylinders zu bewirken. Nachdem die Gießhülse 9 und der Kolbenkopf 10 unter das feststehende Gestell 1 abgesenkt sind, wird dieser Zylinder beaufschlagt, um die Gießhülse 9 zusammen mit dem Gießzylinder 43 zu verschwenken, so daß aufgeschmolzenes Metall in die Gießhülse 9 eingefüllt werden kann und dann der Gießzylinder 43 usw. in einer vertikalen Stellung plaziert werden kann. In diesem Zustand wird Betätigungsöl zu dem Zylinderbereich im Zylinderblock 48 geführt, um den Zylinderblock 48 anzuheben und die Gießhülse 9 und den Kolbenkopf 10 aufwärts zu bewegen, so daß die Gießhülse 9 an die feststehende Metallformhälfte 2 angekuppelt ist. Weiterhin sind eine Hydraulikpumpe 61, ein Durchflußregelventil 62, dessen Ventilöffnung und Ventilöffnungsgeschwindigkeit durch Pulssignale frei geregelt werden können, und ein elektromagnetisches Schaltventil 63 vorgesehen, durch das die Einfüllgeschwindigkeit V über den Einfüllhub S frei geregelt werden kann, wie dies beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist.
An der Kupplung 46, die die Kolbenstange 45 mit dem Kolben 47 verbindet, ist ein sich in axialer Richtung des Gießzylinders 43 erstreckender magnetischer Maßstab 51 befestigt. In der Nähe des magnetischen Maßstabes 51 ist ein Magnetsensor 52 angeordnet, der an einem Teil des Gießzylinders 43 befestigt ist. Wenn der magnetische Maßstab 51 sich zusammen mit dem Kolben 47 bewegt, wird von dem Magnetsensor 52 ein Pulssignal abgegeben. Das so gewonnene Pulssignal wird einem Vergleicher 53 zugeführt und dort eingegeben. Andererseits ist ein Bedingungssetzer 54 vorgesehen, um auf der Basis der Betätigung eines (nicht gezeigten) Zeitgliedes vorzugeben, daß die vorstehend erwähnten Schaltventile 29, 37 und 41 an vorbestimmten Positionen des Hubes des Kolbens 47 öffnen sollen. Ein Signal von dem Bedingungssetzer 54 wird in den Vergleicher 53 eingegeben. Der Vergleicher 53 ist elektrisch mit den Solenoiden SOL-A, SOL-B und SOL-C der diesbezüglichen Schaltventile 29, 37 und 41 verbunden. Die beiden Eingaben werden miteinander verglichen. Als Resultat des Vergleiches wird von dem Vergleicher 53 ein Signal abgegeben, wenn diese miteinander übereinstimmen oder wenn das Zeitglied eine vorbestimmte Zeit gezählt hat. Als Reaktion auf das so gewonnene Signal werden die diesbezüglichen Solenoide betätigt oder zu einer vorbestimmten Zeit nicht beaufschlagt. Insbesondere wird in Reaktion auf einen Ventilschließbefehl von dem Magnetsensor 52 das Solenoid SOL-C betätigt, wodurch der Ventilkörper 26 geschlossen wird. Weiterhin sind eine Überwachungs-/Aufzeichnungseinheit 55 und eine Steuerungstafel zum manuellen Öffnen oder Schließen der Schaltventile 29, 37 und 41 vorgesehen.
Als Mittel zur Abgabe eines Ventilöffnungsbefehls beim Einfüllverfahren kann nicht nur der Magnetsensor verwendet werden, sondern auch andere elektrische Befehlserzeuger wie gewöhnliche, häufig verwendete Näherungsschalter.
Ein Verfahren zum Formen von Scheibenrädern unter Verwendung der so ausgebildeten Gießeinheit wird nun beschrieben. Zunächst wird die Gießhülse 9, in die das aufgeschmolzene Metall 11 eingefüllt ist, in die Hülsenbohrung der feststehenden Metallformhälfte 2 eingepaßt, wie dies in den Fig. 2 und 5(a) gezeigt ist. Die Hülse 17 der Entgasungseinheit 12 wird in die kreisförmige Ausnehmung 18 eingepaßt, so daß der Ventilkörper 26 in dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Öffnungszustand plaziert ist. Dann wird der Kolbenkopf 10 vorwärtsbewegt, um das Einfüllen des aufgeschmolzenen Metalls 11 einzuleiten. Fig. 5(a) zeigt den Zustand, in dem das aufgeschmolzene Metall 11 den Einlaß des Hohlraumes 8 erreicht hat. Der Hub des Kolbenkopfes 10 vom Beginn des Einfüllvorganges bis zu diesem Zustand ist durch das Symbol S&sub1; in Fig. 5(a) dargestellt.
Fig. 6 ist ein charakteristischer Kurvenverlauf zur Darstellung des Zusammenhanges zwischen dem Hub S und der Geschwindigkeit V des Kolbenkopfes 10, wobei die Abszisse den Hub S darstellt und die Ordinate die Geschwindigkeit V. Die Geschwindigkeit V&sub1; während des Hubes S&sub1; ist relativ hoch innerhalb eines Bereiches ausgelegt, in dem die Oberfläche des aufgeschmolzenen Metalls nicht verwirbelt wird, so daß eine Hitzeisolation des aufgeschmolzenen Metalls 11 sichergestellt wird. Während dieser Zeitdauer tritt Gas innerhalb des Hohlraumes 8, wie in den Fig. 3 und 4 und 5(a) gezeigt, von einem Raum zwischen dem Ventilkörper 26 und dem Ventilsitz 22 in die Hülse 17 über die Entgasungsrille 19, den Bypass 21 und die Ventilkammer 20 ein und wird dann auf natürliche Weise über die Abführöffnung 17e in die Umgebungsluft abgeleitet.
Anschließend, wenn der Kolbenkopf 10 bis zu der Position des Hubes S&sub2; weiterbewegt wird, bewegt sich das aufgeschmolzene Metall 11 vom Nabenbereich 8b zum Scheibenbereich 8c. Die Geschwindigkeit V&sub2; des Kolbenkopfes 10 während dieses Hubes wird so abgesenkt, daß sie relativ gering ist, so daß kein Gas im Hohlraum 8 eingeschlossen wird. Es wird fortwährend Gas abgeführt.
Dann, wenn der Kolbenkopf 10 zu der mit dem Hub S&sub3; angedeuteten Position, wie in Fig. 5(b) gezeigt, weiterbewegt wird, hat das aufgeschmolzene Metall 11 den Felgenkranzbereich 8d erreicht. Zu diesem Zeitpunkt, wenn das aufgeschmolzene Metall 11 den Felgenkranzbereich 8d passiert hat oder für eine Zeitdauer, während es den größten Teil davon durchfließt, wird eine Geschwindigkeit V&sub3; geringfügig höher als die Geschwindigkeit V&sub2; ausgelegt, um Abweichungen in der Fließcharakteristik des aufgeschmolzenen Metalls zu kompensieren, die aufgrund der Tatsache auftreten, daß das aufgeschmolzene Metall in Kontakt mit den Metallformhälften 2 und 4 ist und Hitze abgestrahlt wird, so daß die Viskosität erhöht ist. Somit wird das Einfüllen des aufgeschmolzenen Metalls mit einer geringfügig beschleunigten Geschwindigkeit ausgeführt. Da in diesem Zustand das aufgeschmolzene Metall den Übergang zwischen dem kompliziert gestalteten Scheibenbereich 8c und dem Felgenkranzbereich 8d passiert hat, ist es selbst bei erhöhter Einfüllgeschwindigkeit V&sub3; beim Felgenkranzbereich 8d ausreichend, Gas nur an dem einfach gestalteten Felgenkranzbereich 8d abzuführen. Somit kann der Einschluß von Gas in dem aufgeschmolzenen Metall 11 vermieden werden.
Dann, wenn der Kolbenkopf 10 in die durch den Hub S&sub4; angedeutete Position weiterbewegt wird, wie dies in Fig. 5(c) gezeigt ist, hat das aufgeschmolzene Metall 11 den größeren Teil des Felgenkranzbereiches 8d oder den Felgenkranzbereich 8d selbst im wesentlichen passiert. Zu diesem Zeitpunkt, soweit die Fließfähigkeit des aufgeschmolzenen Metalls 11 sichergestellt werden kann, ist es wünschenswert, das aufgeschmolzene Metall 11 genau mit der Geschwindigkeit V&sub3; zu füllen. Insbesondere, wenn das Scheibenrad dünn gestaltet ist, ist die Fließfähigkeit extrem herabgesetzt. Aus diesem Grund kann das aufgeschmolzene Metall mit der gegenüber der Geschwindigkeit V&sub3; geringfügig höheren Geschwindigkeit V&sub4; eingefüllt werden.
Zu diesem Zeitpunkt oder geringfügig später als zu diesem Zeitpunkt, d. h., wenn das aufgeschmolzene Metall 11 den Bereich des Ventilkörpers 26 erreicht oder wenn das aufgeschmolzene Metall 11 den Bereich geringfügig vor der Position des Hubes S&sub4; erreicht, wird das Solenoid SOL-C durch ein elektrisches Signal beaufschlagt, um das Schaltventil 41 zur Bewegung des Kolbens 24 und so den Ventilkörper 26 zur Schließung des Ventiles zu schalten. Somit wird das aufgeschmolzene Metall, das sich kontinuierlich weiterbewegt, durch den geschlossenen Ventilkörper 26 angehalten, wodurch das Ausfließen an die Außenseite verhindert wird. Die Fig. 5(d) und 5(d&sub1;) zeigen den Zustand, in dem nach Schließung des Ventilkörpers 26 das aufgeschmolzene Metall 11 die Ventilkammer 20 erreicht hat und das Ausfließen von aufgeschmolzenem Metall 11 innerhalb der Entgasungsrille 19 und des Bypasses 21 unterbrochen ist. Nachdem das aufgeschmolzene Metall 11 den Felgenkranzbereich 8d passiert hat, sind selbst bei hoch ausgelegter Einfüllgeschwindigkeit geringe Gaseinschlüsse beim Ausformen des Endbereiches des Felgenkranzbereiches 8d zu beobachten, da das Volumen des verbleibenden Gases relativ klein ist und die Durchlaßfähigkeit der Entgasungseinheit 12 einige Male oder einige Zehnmal größer ist, als dies für das Abführen des verbleibenden Gases erforderlich wäre.
Der Fall des Öffnens der Ausströmbohrung 17e der Entgasungseinheit 12 an die Umgebungsluft wurde beschrieben. Zusätzlich ist ein Ankuppeln einer Vakuumeinheit an die Ausströmöffnung 17e wirksamer. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist nämlich eine mit einem Schaltventil 57 ausgestattete Leitung 58 an die Ausströmöffnung 17e angeschlossen, um die Leitung 58 an den Unterdrucktank 59, weiterhin den Unterdrucktank 59 an eine Vakuumpumpe 60 anzuschließen. Eine zur Umgebungsluft geöffnete Ausströmöffnung, die geschlossen ist, wenn das Schaltventil 57 geöffnet ist und geöffnet ist, wenn dieses geschlossen ist, ist in dem Schaltventil 57 oder der Leitung 58 vorgesehen. Wenn somit das Schaltventil 57 zu einem Zeitpunkt knapp vor der Beschleunigung von der Geschwindigkeit V&sub3; auf V&sub4; geöffnet ist, so daß die Ausströmöffnung 17e und der Vakuumtank 59 miteinander in Verbindung stehen, wird das Innere des Hohlraumes 8 entlüftet. Selbst wenn demgemäß das Eingießen in einen Bereich mit geringer Dicke und großem Oberflächenbereich mit der Geschwindigkeit V&sub4; ausgeführt wird, führt diese Anordnung dazu, daß die Hitzeabstrahlung des aufgeschmolzenen Metalls 11 gering ist und keine Möglichkeit besteht, das Fließvermögen zu reduzieren. Da weiterhin das Innere des Hohlraumes 8 entlüftet wird, besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, daß Gas in dem aufgeschmolzenen Metall 11 eingeschlossen wird, und Gaseinschlüsse im Felgenkranzbereich 8d sind kaum zu beobachten. Es ist ausreichend, daß der Zeitversatz zwischen der Öffnungszeit des Schaltventils 41 für die Entlüftung und die Zeit zur Abgabe eines Befehls zur Änderung auf die Geschwindigkeit V&sub4; annähernd 0,3 bis 0,5 Sekunden beträgt. Während dieses Zeitversatzes wird die Entlüftung innerhalb des Hohlraumes 8 abgeschlossen. Je nach Umständen kann die Unterdruckevakuierung gleichzeitig mit dem Schalten auf die Geschwindigkeit V&sub4; eingeleitet werden oder die Unterdruckevakuierung zu einem früheren Zeitpunkt als dem Schaltzeitpunkt ausgeführt werden.
In dieser Ausführung wird die Eingießgeschwindigkeit sofort, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Metallformhohlraum 8 erreicht hat, auf einen niedrigen Wert eingestellt, so daß das Eingießen fortgesetzt wird, während Luft innerhalb des Hohlraumes 8 durch die Entgasungseinheit 12 auf natürliche Weise an die Außenluft abgeführt wird. Solch eine Anordnung basiert auf den folgenden Gründen. Wenn die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls relativ hoch ist, ist der Fluß des aufgeschmolzenen Metalles gut. Dementsprechend wird das Eingießen mit einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt, so daß Gas nicht in das aufgeschmolzene Metall eingeschlossen wird innerhalb eines Bereiches, in dem der Fluß des aufgeschmolzenen Metalls nicht nachteilig beeinflußt wird. Weiterhin besteht beim Unterdruckevakuieren von Luft aus dem Hohlraum 8 durch die Entgasungseinheit 12 die hohe Wahrscheinlichkeit, daß Luft von der Außenseite über den Bereich der äußeren Umfangsfläche des Kolbenkopfes 10 und der inneren Umfangsfläche der Gießhülse 9, den Verbindungsoberflächen zwischen den beiden Metallformhälften und dgl. eingesaugt wird. Das Einschließen von Luft von der Außenseite in dem aufgeschmolzenen Metall ergibt somit eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß Einschlüsse in dem gegossenen Formstück erzeugt werden. Der Ausschluß von solcher Fehlluft ist ziemlich schwierig, selbst wenn sie mit Unterdruck evakuiert wird. Weiterhin führt selbstverständlich eine große mit Unterdruck zu evakuierende Luftmenge zu niedriger Wirksamkeit und schlechter Wirtschaftlichkeit. Da sich jedoch die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls in der letzten Hälfte des Einfüllvorganges absenkt und dessen Fließverhalten beeinträchtigt, wird eine derartige Ausführung angewendet, daß der Gießvorgang bei hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, während Luft innerhalb des Hohlraumes 8 evakuiert wird. Zum Zeitpunkt des Einfüllens mit niedriger Geschwindigkeit, dann nämlich, wenn das aufgeschmolzene Metall sich innerhalb des Hohlraumes 8 vorwärtsbewegt, wird das langsame Einfüllen stufenweise erhöht, so daß die Einfüllgeschwindigkeit allmählich ansteigt. Dann, wenn der dem Körper des Formstückes entsprechende Teilbereich des Hohlraumes 8 nahezu mit dem aufgeschmolzenen Metall gefüllt ist, oder unmittelbar vor dieser Zeit, d. h. wenn der Großteil des Teilbereiches des Hohlraumes 8 gefüllt ist, gibt es keine Möglichkeit, daß Luft in dem den Körper des Formstücks formenden aufgeschmolzenen Metall eingeschlossen ist, selbst wenn das Eingießen bis zu einem bestimmten Ausmaß fortgeschritten ist. Dementsprechend wird die Unterdruckevakuierung zu diesem Zeitpunkt eingeleitet und die Bewegungsgeschwindigkeit des aufgeschmolzenen Metalles erhöht. Dadurch, daß zum Beispiel beim Gießen des Aluminiumrades das gesamte Verfahren von dem Zeitpunkt, zu dem das aufgeschmolzene Metall in den Metallformhohlraum 8 eintritt bis zum Abschluß des Einfüllens bei niedriger Geschwindigkeit durchgeführt wird, ist die Zirkulation des aufgeschmolzenen Metalles gut und die Entgasung zufriedenstellend durchgeführt, so daß ein hochqualitatives Formstück geliefert wird, das wärmebehandelt oder geschweißt werden kann. Weiterhin können Formstücke aus Aluminium hergestellt werden, die extrem dünnwandiger als konventionelle sind.
Wenn beispielsweise der Durchmesser des Scheibenrades 33 cm ist und die mittlere Dicke des Radkranzbereiches 8d ungefähr 3,5 mm beträgt, sind geeignete Werte der vorstehend erwähnten Geschwindigkeiten V&sub1; bis V&sub4; wie folgt:
V&sub1; = ungefähr 250 mm/sek,
V&sub2;= 50 bis 120 mm/sek,
V&sub3;= 100 bis 150 mm/sek, und
V&sub4;= 100 bis 170 mm/sek.
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wurde beschrieben, daß das Überschieben des aufgeschmolzenen Metalls zum Eintritt in den Hohlraum 8 bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird, so daß dessen Temperatur möglichst nicht absinkt. Zusätzlich kann das folgende Verfahren angewendet werden. Indem die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls von vornherein beträchtlich hoch gewählt wird oder die Temperatur während des Aufheizens von einer äußeren Oberfläche der Gießhülse 9 geringfügig höher eingestellt wird, wird das aufgeschmolzene Metall auf einer ausreichend hohen Temperatur gehalten, wenn es zu der Eintrittsöffnung des Hohlraums 8 geschoben wird. Dementsprechend kann das aufgeschmolzene Metall anfänglich bei einer relativ geringen Geschwindigkeit V&sub1; vorgestoßen werden.
Es erübrigt sich auszuführen, daß die diesbezüglichen Geschwindigkeiten V1', V&sub2;, V&sub3; und V&sub4;, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, auf den gleichen Wert eingestellt werden können.
In der in Fig. 7 gezeigten Anordnung ist die Entgasungsrille 19 nicht nur von dem oberen Bereich des Metallformhohlraumes 8, der dem Radkranzbereich 8d entspricht, sondern auch von dem unteren Bereich ausgehend vorgesehen, und die oberen und unteren Entgasungsrillen 19 sind so ausgelegt, daß sie miteinander in Verbindung stehen, um dann mit der Ventilkammer 20 der Entgasungseinheit 12 in Verbindung stehen zu können. Die in Fig. 7 gezeigte Anordnung umfaßt eine ringförmige Rille, die entfernt von dem äußeren Umfang der oberen und unteren Endbereiche des dem Felgenkranz entsprechenden Bereiches 8d und eine relativ enge Passage, die den oberen und unteren Bereich des dem Felgenkranz entsprechenden Bereiches 8d mit der ringförmigen Rille 64 in radialer Richtung an verschiedenen Stellen verbindet. Wenn somit Gas von dem oberen und unteren Endbereich des dem Felgenkranz entsprechenden Bereiches 8d evakuiert wird, wird die Gasevakuierung noch effektiver.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, liefert diese Ausführung ein Verfahren zum Formen felgenähnlicher Formstücke mit den Schritten: Anordnen der Formachse eines Metallformhohlraumes in einer vertikalen Richtung, die mit der Drehachse einer Felge übereinstimmt; Eingießen von aufgeschmolzenem Metall von der Unterseite in Richtung der Formachse, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Entgasungseinheit in Verbindung mit der Metallformeinheit vorgesehen ist, um somit eine niedrige Einfüllgeschwindigkeit zuzulassen, wenn das aufgeschmolzene Metall den Einlaß des Metallformhohlraumes erreicht hat, daß eine Einfüllgeschwindigkeit gewählt wird, die einer niedrigen Eingießgeschwindigkeit gleicht, die geringer ist als dies einer Entgasungsmöglichkeit der mit der Metallformanordnung verbundenen Entgasungseinheit entspricht, wenn das aufgeschmolzene Metall vollständig den Großteil eines dem Radkranz entsprechenden Bereich von einem der Felgennabe entsprechenden Bereich des Metallformhohlraumes aus über einen der Scheibe entsprechenden Bereich passiert hat, und daß, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des dem Radkranz entsprechenden Bereiches passiert hat, ein Ventilöffnungssignal an die Entgasungseinheit abgegeben wird, um das Eingießen bei geschlossenem Ventil der Entgasungseinheit fortzusetzen, so daß zugelassen wird, daß das aufgeschmolzene Metall einen Metallformhohlraum vollständig füllt. Auf diese Weise wird die Möglichkeit, Gas in dem aufgeschmolzenen Metall einzuschließen, dadurch verhindert, daß auf erwünschte Weise Gas zu jeder Zeit abgeführt wird und somit ermöglicht wird, auf einfache Weise lunkerfreie, hochqualitative Formstücke herzustellen.
Beim Einfüllen des Nabenbereichs und des Felgenkranzbereiches wird das Eingießen während der Wirkung natürlicher Evakuierung unter Benutzung der Entgasungseinheit bei einer niedrigen Geschwindigkeit durchgeführt, die dem Hohlraumquerschnitt entspricht und das angepaßte Fließverhalten des aufgeschmolzenen Metalles sicherstellt, so daß geringere Gaseinschlüsse im aufgeschmolzenen Metall und gute Zirkulation des aufgeschmolzenen Metalles realisiert werden, was eine verbesserte Qualität der Formstücke ergibt.
Im Anfangsstadium des Einfüllvorganges wird Gas innerhalb des Hohlraumes auf natürliche Weise durch die Metallformentgasungseinheit abgeleitet, und im Endstadium des Einfüllvorganges wird in dem Hohlraum verbleibendes Gas verstärkt und rasch durch die Unterdruckevakuierung abgeleitet, so daß eine einfache Sicherstellung der Gasableitung mit hoher Effizienz ermöglicht wird, was zur Verwirklichung von noch höherwertigeren Formstücken führt.
Weiterhin wird in Kombination ein Verfahren zum Ableiten von Gas sowohl von der oberen und unteren Seite des dem Felgenkranz entsprechenden Bereiches verwendet, so daß noch höherwertigere Formstücke mit einer guten Gasableitungsmöglichkeit erreicht werden.
Somit kann das Formverfahren gemäß dieser Ausführung auf sichere und einfache Weise extrem dünnwandige Aluminiumräder mit einer Dicke von 3 oder 4 mm oder darunter liefern, die beim Stand der Technik nicht produziert werden konnten. Weiterhin kann dieses Verfahren druckgegossene Aluminium-Formstücke liefern, bei denen Wärmebehandlung oder Schweißen durchgeführt werden kann.
Ein bevorzugtes zweites Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezug auf die Fig. 8 und 9 beschrieben, wobei mit den vorausgehenden Zeichnungen übereinstimmende Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind und deshalb auf deren Erläuterung verzichtet wird.
Wie am besten in Fig. 8 dargestellt, sind zwei Hebelbereiche 131a eines Rückzugshebels 131 verschiebbar in einem Paar von Langlöchern eingepaßt, die in der äußeren Umfangswandung der Hülse 17 vorgesehen sind. Zwischen dem Rückzugshebel 131 und der Kolbenstange 15 ist eine Spannfeder 132 zum Vorspannen des Rückzugshebels 131 nach außen hin oder ein Spannelement, wie eine Solenoideinheit oder eine Schwerkrafteinheit vorgesehen. Eine Ventilführung 133 ist einstückig durch einen zylindrischen Bereich 133a und ein Paar von Schraubenbereichen 133b gebildet. Die Ventilführung 133 ist verschiebbar in der Hülse 17 durch die Schraubbereiche 133b gelagert, die in das Langloch 130 eingesetzt sind. Die Ventilstange 25 ist in axialer Richtung durch den zylindrischen Bereich 133a gelagert, so daß sie mit dem an einem Ende vorgesehenen Schraubbereich verschiebbar ist, der mittels Gewinde in das Gewindeloch des Rückzugshebels 131 eingesetzt ist. An einem Ende der Ventilstange 25 ist der Ventilkörper 26 vorgesehen, der in angehobenem Zustand auf dem Ventilsitz 22 aufsitzt. Zum Schließen greift der Ventilkörper 26 in den Ventilsitz 22 ein, indem eine träge Masse des aufgeschmolzenen Metalls sich von dem Hohlraum 8 vorwärtsbewegt, um die Verbindung zwischen der inneren Kammer der Hülse 17 und der Entgasungsrille 19 und dem Bypass 21 zu unterbrechen. Die in Fig. 8(a) dargestellte Anordnung umfaßt Kugeln 137, die mit länglichen Nuten der Ventilstange 25 aufgrund der Spannkraft durch eine Druckschraubenfeder 138, Schrauben 134, die ein Ende der Druckschraubenfeder 138 innerhalb des Schraubbereiches 133b halten und entsprechend die Spannkraft der Druckschraubenfeder 138 einstellen können, und Muttern 135 zum Befestigen dieser Schrauben 134 an den Schraubbereichen 133b. Diese Elemente 137, 134 und 135 bilden einen Eingriffmechanismus. Wenn vom aufgeschmolzenen Metall Druck auf den Ventilkörper 26 ausgeübt wird, ermöglicht die Kolbenstange 25, daß die Kugeln 137 zurückgezogen werden, um das Ventil zu schließen. Dies ermöglicht dem Ventilkörper 26, wenn dieser einmal geschlossen ist, nicht aufgrund der Spannfeder 132, etc. wieder geöffnet zu werden, außer eine äußere Kraft wird aufgebracht. Der Ventilkörper 26 wird durch Verschieben der Hebelbereiche 131a in Fig. 8(a) zur rechten Seite geöffnet. Diese Anordnung umfaßt ferner einen Anschlag 139, der die Rückwärtsbewegung der Hülse 17 beim Zurückziehen unter Betätigung des Zylinders 14 auf eine vorbestimmte Position begrenzt und der an der Konsole 13 befestigt ist, so daß der Hebelbereich 131a des Rückstellhebels 131 hiermit in Kontakt ist, sowie eine Auslaßöffnung 140, die die Verbindung des Innenraums der Hülse 17 mit der Atmosphäre ermöglicht.
Die Grundzüge dieses Verfahrens zum Formen von Scheibenrädern entsprechend dieser Ausführung sind die gleichen wie bei dem zuerst erwähnten Ausführungsbeispiel, und deshalb kann auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet werden kann. Fig. 9(a) bis 9(f) sind Längsschnitte zur Darstellung der Metallform und der Gießeinheit in diesbezüglichen Stellungen vom Beginn des Eingießens bis zum Abschluß des Einfüllens des aufgeschmolzenen Metalls. Fig. 9(a&sub1;) bis 9(f&sub1;) sind seitliche Querschnitte zur Darstellung des wesentlichen Teils der Entgasungseinheit, die den Fig. 9(a) bis 9(f) entspricht. Das in Fig. 9(a) dargestellte Verfahren ist ähnlich dem in Fig. 5(a) gezeigten Verfahren, weicht von letzterem jedoch dadurch ab, daß der Kolbenkopf 10 bei diesem Verfahren nicht bis zu der durch den Hub S&sub2; angedeuteten Stellung vorwärtsbewegt wird. Dies wird durch ein in Fig. 9(b) gezeigtes Verfahren erreicht. Das in Fig. 9(c) gezeigte Verfahren entspricht dem in Fig. 5(b) dargestellten Verfahren. Ebenso entspricht das in Fig. 9(d) gezeigte Verfahren dem in Fig. 5(c) dargestellten Verfahren. Bei diesem Schritt ist die Einfüllgeschwindigkeit V&sub4; gleich einer Geschwindigkeit zur Ausübung von Trägheitskräften, die ausreichen, um den Ventilkörper 26 der Entgasungseinheit 12 zu schließen. Unter der Wirkung dieser Geschwindigkeit V&sub4; geht der Hub S&sub4; in die Hublänge S&sub5; über, wie in Fig. 9(e) gezeigt. Somit tritt das aufgeschmolzene Metall 11 in die Entgasungsrille 19 ein. Wenn das aufgeschmolzene Metall 11 weiterhin in die Ventilkammer 20 eintritt, wie dies in Fig. 9(f) gezeigt ist, wird der Ventilkörper 26 aufgrund der Trägheitskraft des aufgeschmolzenen Metalls 11 geschlossen. Hierdurch wird verhindert, daß das aufgeschmolzene Metall 11 austreten kann. Fig. 9(e&sub1;) zeigt den Zustand, in dem das aufgeschmolzene Metall die Ventilkammer 20 erreicht hat und Fig. 9(f&sub1;) zeigt den Zustand, in dem das aufgeschmolzene Metall 11 das Schließen des Ventilkörpers 26 verursacht, wodurch ein Weiterleiten des aufgeschmolzenen Metalls 11 innerhalb der Entgasungsrille 19 und des Bypasses 21 unterbunden wird.
Es sei angemerkt, daß die vorstehend erwähnte Vakuumeinheit mit der Entgasungseinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel verbunden sein kann. Das Druckgießen von Aluminiumrädern gemäß dem Formverfahren entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird nunmehr beschrieben. Ein Einfüllen wird bei einer niedrigen Geschwindigkeit über beispielsweise 80 bis 90% der Zeit des Verfahrens ausgeführt, wenn das aufgeschmolzene Metall beginnt, in den Metallformhohlraum 8 einzutreten, bis zum Abschluß des Einfüllvorganges und bei einer hohen Geschwindigkeit für die verbleibenden 10 bis 20% davon. Solch eine Vorgangsweise stellt sicher, daß die Zirkulation des aufgeschmolzenen Metalls gut ist und das Entgasen ausreichend durchgeführt wird, so daß ein Formstück mit hoher Qualität geliefert wird, an dem Wärmebehandlung oder Schweißen durchgeführt werden kann. Weiterhin können Formstücke aus Aluminium hergestellt werden, die extrem dünnwandiger sind als konventionelle.
Nunmehr wird ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Grundzüge der Anordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind ähnlich dem des erstgenannten Ausführungsbeispiels, unterscheiden sich von letzterem jedoch dadurch, daß Auslaßpassagen am oberen und unteren Endbereich des dem Scheibenradkranz entsprechenden Bereiches des Metallformhohlraums vorgesehen sind, um diese Auslaßpassagen mit der Entgasungseinheit zu verbinden, die in Verbindung mit dem Gerätekörper vorgesehen ist.
Wie am besten in Fig. 10 und 11 dargestellt, sind ringförmige Rillen 214 und 215 koaxial mit dem äußeren und unteren Umfang der Radkranzbereiche des Hohlraums 8 auf der Seite der beweglichen Metallformhälfte 4 außerhalb der beiden Umfänge vorgesehen. Diese ringförmigen Rillen 214 und 215 und die äußeren Umfänge der oberen und unteren Enden des Felgenkranzbereiches sind durch eine Vielzahl von Auslaßpassagen 216 verbunden, die an umfangsmäßig gleich verteilten Positionen vorgesehen sind. Die Entgasungsrille 19, die an die Ventilkammer der Entgasungseinheit 12 angeschlossen ist, ist zu der oberen ringförmigen Rille 214 offen. Weiterhin sind eine Entgasungsrille 213 und die untere ringförmige Rille 215 so ausgelegt, daß sie durch einen Verbindungsbogen 217 miteinander in Verbindung stehen, der in der feststehenden Metallformhälfte 2 vorgesehen ist. Ein Auslaßventil (nicht gezeigt) der Entgasungseinheit 12 ist in einem Teil der Entgasungsrille 213 vorgesehen, die so ausgelegt ist, daß sie mit der ringförmigen Rille 214 in Verbindung steht. Um ein gleichmäßiges Einfüllen zu erreichen, wird in diesem Ausführungsbeispiel eine derartige Anordnung verwendet, daß jede Passage 216 außerhalb der Stellung der Entgasungsrille 213 angeordnet ist. In der feststehenden Metallformhälfte 2 ist der durchdringende Bereich des Verbindungsbogens 217 aus Gründen der Herstellung getrennt ausgeformt. Weiterhin ist ein Umgehungsbypass 218 in der Weise vorgesehen, daß die Entgasungsrille 213 und die Ventilkammer miteinander in Verbindung stehen.
Nun wird die Arbeitsweise zum Formen von Scheibenrädern unter Verwendung der so gebildeten Anordnung zusammen mit der Metallform und der Gießeinheit beschrieben. Nachdem die Gießhülse 9, der das aufgeschmolzene Metall 11 zugeführt worden ist, in die Hülsenbohrung eingeführt wurde, um das Auslaßventil der Entgasungseinheit 12 zu öffnen, wird das aufgeschmolzene Metall 11 während der Vorwärtsbewegung des Kolbenkopfes 10 innerhalb der Gießhülse 9 nach oben geschoben, um den Scheibenbereich 8a zu erreichen. Nachdem dann die Metallschmelze durch den Scheibenbereich 8a in radialer Richtung hindurchgeflossen ist, um dann den Felgenkranzbereich 8b zu erreichen, beginnt das Ausfüllen des Felgenkranzbereiches 8b. Da zu diesem Zeitpunkt die Innenräume des Scheibenbereiches 8a und des Felgenkranzbereiches 8b durch das Auslaßventil der Entgasungseinheit 12 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, wird ein Teil des Gases innerhalb des Scheibenbereiches 8a und des Felgenkranzbereiches 8b vom Hohlraum 8 in Richtung zur Atmosphäre über die obere Auslaßpassage 216, die ringförmige Rille 214, die Entgasungsrille 213, den Bypass 218 und das geöffnete Auslaßventil abgeleitet. Andererseits wird Gas im unteren Bereich vom Hohlraum 8 in Richtung der Atmosphäre über die untere Auslaßpassage 216, die ringförmige Rille 215, den Verbindungsbogen 217, die Entgasungsrille 213, den Bypass 218 und das geöffnete Auslaßventil abgeleitet. Da in diesem Zustand gleichzeitig Gas von den oberen und unteren Endbereichen des Felgenkranzbereiches 8b abgeführt wird, besteht keine Möglichkeit, daß Gas durch das aufgeschmolzene Metall 11 eingeschlossen wird, selbst wenn das aufgeschmolzene Metall 11 sukzessiv von dem unteren Endbereich entfernt bleibt. Da bei diesem Ausführungsbeispiel wegen der Anordnung der ringförmigen Rillen 214 und 215 Gas in die ringförmigen Rillen verteilt wird, besteht keine Möglichkeit, daß die Evakuierung behindert wird, selbst wenn die Abführpassage 216 teilweise mit aufgeschmolzenem Metall verschlossen ist. Wenn die Metallschmelze somit aufgefüllt wird, bis das Auslaßventil der Entgasungseinheit 12 erreicht wird, wird das Auslaßventil durch die Trägheitskraft des aufgeschmolzenen Metalls 11 geschlossen, so daß das Ausfließen der Metallschmelze unterbrochen wird. Das aufgeschmolzene Metall 11 wird somit eingefüllt. Dann, nachdem das aufgeschmolzene Metall 11 fest geworden und abgekühlt ist, wird das Öffnen der Metallform durchgeführt, um die Kerne 5 zu öffnen und somit das Formstück herauszunehmen.
Bei einem solchen Einfüllvorgang wird das Führen von Gas auf der Seite, wo das aufgeschmolzene Metall 11 zuletzt an der Entgasungseinheit 12 ankommt, nicht zufriedenstellend durchgeführt, es sei denn, daß das aufgeschmolzene Metall 11 von der Seite der Entgasungsrille 213 und das aufgeschmolzene Metall 11 von der Seite des Verbindungsbogens 217 die Entgasungseinheit 12 zur selben Zeit erreichen. Dementsprechend ist es wünschenswert, daß der Durchmesser des längeren Verbindungsbogens 217 größer ist als der Durchmesser der kürzeren Entgasungsrille 214.
Fig. 12 ist ein teilweise abgewandelter, schematischer Längsschnitt der in Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführung der Anordnung. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vakuumeinheit in Verbindung mit der Entgasungseinheit 12 vorgesehen ist, wobei die übrigen, mit den in Fig. 10 gezeigten identischen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und dadurch deren Erläuterung vermieden wird. An die Auslaßöffnung des Auslaßventils, das in der Entgasungseinheit 12 vorgesehen ist, die in dem in Fig. 10 und 11 gezeigten, oben erwähnten Ausführungsbeispiel zur Atmosphäre hin geöffnet ist, ist nämlich eine Leitung 221 angeschlossen, die ein Schaltventil 220 aufweist. Ein Vakuumtank 222 ist an die Leitung 221 angeschlossen. Weiterhin ist eine Vakuumpumpe 233 an den Vakuumtank 222 angeschlossen. Die Leitung 221 ist zusätzlich mit einer Auslaßöffnung versehen, die zur Atmosphäre hin geöffnet ist und geschlossen ist, wenn das Schaltventil 20 geöffnet ist und geöffnet ist, wenn letzteres geschlossen ist. Wenn somit das Schaltventil 220 während des Eingießens geöffnet ist, so daß eine gegenseitige Verbindung zwischen der Auslaßöffnung des in der Entgasungseinheit 12 vorgesehenen Auslaßventils und dem Vakuumtank 222 zugelassen wird, steht das Innere des Hohlraums 8 unter Unterdruck. Dies gestattet, daß der Gaseinschluß in dem aufgeschmolzenen Metall 11 reduziert wird, was zu einer weiter verbesserten Qualität der Formstücke führt.
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel wurde offenbart, daß nur eine Entgasungseinheit 12 vorgesehen ist, um gemeinschaftlich die Auslaßpassage vom oberen Ende des Felgenkranzbereiches 8b und die Auslaßpassage von dessen unteren Ende mit der Entgasungseinheit 12 zu verbinden. Anstatt dieser Ausführung können zwei Entgasungseinheiten 12 vorgesehen sein, um das obere und untere Ende des Felgenkranzbereiches 8b unter Verwendung verschiedener Auslaßpassagen miteinander zu verbinden. Während weiterhin das Ausführungsbeispiel in Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine vertikale Druckgießmaschine dargestellt wurde, kann die vorliegende Erfindung auch auf Spritzgußmaschinen für Kunststoffe Anwendung finden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die Metallform zum Formen von Scheibenrädern gemäß dieser Ausführungsform so ausgebildet, daß Auslaßpassagen am oberen und unteren Bereich des dem Scheibenradkranz entsprechenden Bereiches gebildet werden, um diese Auslaßpassagen mit der in Verbindung mit der Metallform stehenden Entgasungseinheit zu verbinden, so daß gleichzeitig Gas innerhalb des Metallformhohlraums durch die Entgasungseinheit abgeleitet wird. Dementsprechend wird die Möglichkeit ausgeschlossen, daß Gas innerhalb des Metallformhohlraums deswegen nicht abgeführt werden könnte, weil es in der Metallschmelze eingeschlossen ist, so daß es ermöglicht wird, das Auftreten von Lunkern innerhalb der Formstücke aufgrund von Gaseinschlüssen gegenüber dem Stand der Technik in einem höheren Ausmaß zu reduzieren, so daß eine verbesserte Qualität der Formstücke erreicht wird.
Ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr beschrieben. Wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, sieht diese Ausführungsform gemäß Fig. 13 eine Metallform zum Formen von Scheibenrädern vor, die einen Hohlraum aufweist, in den geschmolzenes Material von unten her in Richtung der vertikalen Formachse eingegossen wird, wobei die Metallform dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vielzahl von im wesentlichen gleich beabstandeten, in einer Umfangsrichtung angeordneten Rillen in wenigstens einem dem Scheibenradkranz entsprechenden Bereich und einem den Scheibenradscheiben entsprechenden Bereich des Hohlraumes vorgesehen sind.
Wie nämlich vorher erwähnt, bildet die obere Fläche des Vorsprungs der feststehenden Metallformhälfte 2 den Scheibenbereich 8'a des Hohlraums 8, und die äußere Umfangsfläche davon bildet den Felgenkranzbereich 8b des Hohlraums 8. In dieser Ausführung sind zwei Sätze von mehreren Rillen in der oberen Fläche und der äußeren Umfangsfläche des Vorsprunges der feststehenden Metallformhälfte 2 vorgesehen. Genauer ausgedrückt, ist ein Satz von mehreren Rillen 8'c in einer Weise vorgesehen, daß sie sich von im wesentlichen mit gleichem Abstand unterteilten Positionen ausgehend in einer Umfangsrichtung auf der vorstehend erwähnten oberen Fläche des Vorsprunges der feststehenden Metallformhälfte öffnen und zu dem Felgenkranzbereich 8b hin, d. h. in einer radialen Richtung, allmählich tiefer werden. Der andere Satz von mehreren Rillen 8'd ist in einer Weise ausgebildet, daß sie mit dem einen Satz der Rillen 8'c in Verbindung stehen und in Abwärtsrichtung allmählich flacher werden.
Die Arbeitsweise beim Formen von Scheibenrädern unter Verwendung der so gebildeten Gießvorrichtung wird nun beschrieben. Nachdem die Gießhülse 9, in die das aufgeschmolzene Metall 11 eingefüllt worden ist, in die Hülsenbohrung der feststehenden Metallformhälfte 2 zum Öffnen des Auslaßventils der Entgasungseinheit 12 eingesetzt worden ist, wird das aufgeschmolzene Metall 11 unter Vorwärtsbewegung des Kolbenkopfes 10 innerhalb der Gießhülse 9 nach oben geschoben, um den Scheibenbereich 8'a zu erreichen. Das aufgeschmolzene Metall 11 fließt dann unter Aufteilung in einer radialen Richtung und anschließend durch sein Eigengewicht nach unten durch den Felgenkranzbereich 8b. In diesem Fall sind mehrere Sätze von miteinander in Verbindung stehenden Rillen 8'c und 8'd vorgesehen, wodurch das aufgeschmolzene Metall 11 ungefähr gleich verteilt getrennt durch die Rillen 8c und 8d fließt. Es fließt nämlich in den von den Rillen 8'c und 8'd bestimmten Fließpfaden. Wenn das Eingießen des aufgeschmolzenen Metalls 11 fortgesetzt wird, fließt das aufgeschmolzene Metall 11, das das untere Ende der Rille 8'd erreicht hat, über die Rille 8d zu dem unteren Ende des Felgenkranzbereiches 8'b. Dieser wird somit allmählich vom unteren Ende in Richtung auf das obere Ende des Felgenkranzbereiches 8'b aufgefüllt.
Dementsprechend besteht keine Möglichkeit, daß sich ein unerwünschter Raum ausbildet, mit dem Ergebnis, daß Gas innerhalb des Felgenkranzbereiches 8'b ohne eingeschlossen zu werden nach oben geschoben wird. Das Gas, das nach oben geschoben worden ist, wird somit vom Auslaßventil der Entgasungseinheit über den ringförmigen Bereich des oberen Endes des Felgenkranzbereiches 8'b und die Entgasungsrille zur Atmosphäre hin abgeführt oder durch die in Verbindung mit der Entgasungseinheit 12 stehende Vakuumeinheit abgesaugt. Die darauffolgende Arbeitsweise ist die gleiche wie die des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispieles, so daß deshalb auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
Zusätzlich kann ein mit weiteren Rillen versehener Metallformaufbau Verwendung finden, wie nachfolgend beschrieben wird. Der Hohlraum 8 ist nämlich in einer Weise umgekehrt angeordnet, daß der Scheibenbereich 8a nach unten gerichtet ist und der Felgenkranzbereich 8b sich nach oben erstreckt. Eine Vielzahl von Rillen, die sich allmählich vom Scheibenbereich auf das untere Ende des Felgenkranzbereiches hinneigen, sind an im wesentlichen gleich beabstandeten und in Umfangsrichtung verteilten Positionen der oberen Fläche des Vorsprunges der feststehenden Metallformhälfte 2 vorgesehen, die den Scheibenbereich 8a des Hohlraumes 8 bildet. Somit werden die gleichen Vorteile erreicht, wie sie bei der in Fig. 13 gezeigten Ausbildung erhalten werden.
Auch bei dieser Ausführung kann eine Vakuumeinheit in Verbindung mit der Entgasungseinheit vorgesehen sein, um eine weiter verbesserte Qualität der Formteile zu erreichen.
Während bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform beschrieben wurde, daß die Rillen 8c und 8d auf den Seiten des Scheibenbereiches 8a und 8b vorgesehen sind, kann auch nur die Rille 8d auf der Seite des Kranzbereiches 8b vorgesehen sein. Während beschrieben wurde, daß dieses Ausführungsbeispiel in einer Vertikaldruckgießmaschine angewandt wird, ist sie darüberhinaus in gleicher Weise auf eine Spritzgußmaschine für Kunststoffe anwendbar. Weiterhin kann je nach Bedarf entweder der Aufbau mit zwei miteinander in Verbindung stehenden Rillen, wie in Fig. 13 gezeigt, oder Aufbau mit einer einzigen Rille, auf die als Abwandlung Bezug genommen wurde, auf verschiedene Metallformen angewendet werden. Beispielsweise kann nämlich der Aufbau mit einer einzigen Rille bei einer Metallform angewendet werden, wie sie im Aufbau in Fig. 13 gezeigt ist oder der Aufbau von miteinander in Verbindung stehenden Rillen auf die umgekehrt angeordnete Metallform angewendet werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, wird in Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel eine Metallform zum Formen von Scheibenrädern bereitgestellt, die mit einem Hohlraum versehen ist, in den geschmolzenes Material von unten her in Richtung der vertikalen Formachse eingegossen wird, wobei eine Vielzahl von im wesentlichen gleich beabstandeten, in Umfangsrichtung angeordneten Rillen auf der Seite von wenigstens einem dem Radkranz entsprechenden Bereich und den Radscheiben entsprechenden Bereich des Hohlraumes vorgesehen ist. Auf diese Weise fließt das geschmolzene Material, das durch den Kolbenkopf nach oben gedrückt wird und in den Hohlraum fließt, unter gleichförmiger Aufteilung in die entsprechenden Rillen und wird mit bestimmten Fließpfaden zum unteren Bereich des dem Radkranz entsprechenden Bereichs geleitet. Dementsprechend besteht keine Möglichkeit, daß Gas im unteren Bereich des dem Felgenkranz entsprechenden Bereiches eingeschlossen zurückgelassen wird, selbst wenn das Einfüllen kontinuierlich durchgeführt wird, so daß sich das geschmolzene Material bewegt. Auf diese Weise wird das Auftreten von infolge von Gaseinschlüssen in dem geschmolzenen Material erzeugten Lunkern reduziert, was zu einer wesentlich verbesserten Qualität der Formteile führt.

Claims

1. Druckgießverfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks durch Anordnen der Formachse eines Metallformhohlraumes in einer vertikalen Richtung, die mit der Drehachse einer Felge übereinstimmt, um aufgeschmolzenes Metall vom Boden des Metallformhohlraumes in Richtung der Formachse einzufüllen, wobei der Regelungsablauf der Einfüllgeschwindigkeit umfaßt:

a) eine erste Phase, um eine niedrige Einfüllgeschwindigkeit zuzulassen, wenn das aufgeschmolzene Metall den Einlaß des Metallformhohlraumes erreicht hat,

b) eine zweite Phase, um vom Durchtritt des aufgeschmolzenen Metalls durch den der Felgennabe entsprechenden Bereich des Metallformhohlraumes bis zum Durchtritt durch den Großteil des Radkranzbereiches einer Felge über einen Scheibenbereich der Felge eine Einfüllgeschwindigkeit zu erlauben, die gleich oder geringer als eine niedrige Geschwindigkeit ist, die einer Entgasungsmöglichkeit einer mit der Metallform verbundenen Entgasungseinheit entspricht, und

c) einer dritten Phase, um ein Entlastungsventil der Entgasungseinheit zu schließen, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des Radkranzbereiches passiert hat, um fortlaufend den Einfüllvorgang durchzuführen, so daß das aufgeschmolzene Metall vollständig in den Metallformhohlraum eingefüllt wird.

2. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks gemäß Anspruch 1, wobei nach dem Durchtritt des aufgeschmolzenen Metalls durch den Großteil des Radkranzbereiches das Entlastungsventil der Entgasungseinheit geschlossen wird durch Anlegen eines Ventilschließsignales an die Entgasungseinheit oder durch Erhöhung der Einfüllgeschwindigkeit in der dritten Phase bis zu einer höheren Einfüllgeschwindigkeit, um das aufgeschmolzene Metall einer Trägheitskraft auszusetzen, wobei die Trägheitskraft auf das Entlastungsventil wirkt.

3. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei Gas innerhalb des Metallformhohlraums durch eine in der Entgasungseinheit vorgesehene Entlastungsbohrung entweder direkt oder durch Vakuumabsaugung an die Atmosphäre abgeleitet wird.

4. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei entsprechend dem Weiterfließen des aufgeschmolzenen Metalls in dem Metallformhohlraum während der zweiten Phase die Einfüllgeschwindigkeit bei dieser zweiten Phase stufenweise im wesentlichen in Übereinstimmung mit Querschnittsänderungen der jeweiligen entsprechenden Bereiche variiert wird.

5. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der ersten Phase des Regelungsablaufes der Einfüllgeschwindigkeit vor dem Erreichen des Einlasses des Metallformhohlraumes durch das aufgeschmolzene Metall eine relativ hohe Einfüllgeschwindigkeit bewirkt wird.

6. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei vor dem Erreichen des Einlasses des Metallformhohlraumes durch das aufgeschmolzene Metall das Einfüllen bei einer niedrigen Geschwindigkeit ausgeführt wird und das aufgeschmolzene Metall auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird.

7. Verfahren zum Formen eines felgenähnlichen Formstücks nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Gas innerhalb des Metallformhohlraumes von dem oberen und unteren Endbereich des Radkranzbereiches der Felge abgeleitet wird.

8. Druckgießvorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus: einer Metallformeinheit (2-5) einschließlich eines Hohlraumes (8) mit einer zu der Metallformeinheit vertikalen Formachse, in deren Richtung aufgeschmolzenes Metall von der Unterseite her eingefüllt wird, gekennzeichnet durch Einfüllgeschwindigkeit-Kontrollmittel zur Durchführung eines Regelungsablaufes, bestehend aus:

a) einer ersten Phase, um eine niedrige Einfüllgeschwindigkeit zuzulassen, wenn das aufgeschmolzene Metall den Einlaß (8a) des Metallformhohlraumes (8) erreicht hat,

b) einer zweiten Phase, um vom Durchtritt des aufgeschmolzenen Metalls durch den der Felgennabe entsprechenden Bereich (8b) des Metallformhohlraumes bis zum vollständigen Durchtritt durch deren Radkranzbereich (8d) über einen Scheibenbereich (8c) der Felge eine Einfüllgeschwindigkeit zu erlauben, die gleich einer niedrigen Geschwindigkeit ist, die einer Entgasungsmöglichkeit einer mit der Metallform verbundenen Entgasungseinheit (12) entspricht, und

c) einer dritten Phase, um ein Entlastungsventil (22-26) der Entgasungseinheit zu schließen, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des Radkranzbereiches passiert hat, um fortlaufend den Einfüllvorgang durchzuführen, so daß das aufgeschmolzene Metall vollständig in den Metallformhohlraum (8) eingefüllt wird.

9. Vorrichtung zum Formen von felgenähnlichen Formstücken gemäß Anspruch 8, wobei die Kontrollmittel Mittel (53, 55, SOL-C) zum Anlegen eines Ventilschließsignales an die Entgasungseinheit (12) zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aufweisen, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des Felgenkranz-Bereiches (8d) passiert hat, um das Entlastungsventil (22-26) der Entgasungseinheit zu schließen.

10. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß Anspruch 8, wobei die Kontrollmittel Mittel zur Erhöhung der Einfüllgeschwindigkeit bei der zweiten Phase zu einer höheren Einfüllgeschwindigkeit aufweisen, nachdem das aufgeschmolzene Metall den Großteil des Radkranzbereiches (8d) passiert hat, um eine Trägheitskraft auf das aufgeschmolzene Metall auszuüben, so daß das Entlastungsventil (22-26) der Entgasungseinheit (12) durch die darauf ausgeübte Trägheitskraft geschlossen wird.

11. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei eine Entlastungsbohrung (17e) in der Entgasungseinheit (12) vorgesehen ist, um innerhalb des Metallformhohlraumes (8) befindliches Gas entweder direkt oder über eine Vakuumeinheit (57-60) zur Atmosphäre zu entlassen.

12. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei entsprechend dem Weiterfließen des aufgeschmolzenen Metalls in dem Metallformhohlraum während der zweiten Phase die Einfüllgeschwindigkeit in der zweiten Phase bis zu einer Einfüllgeschwindigkeit erhöht wird, die stufenweise im wesentlichen in Übereinstimmung mit Querschnittsänderungen der entsprechenden Bereiche variiert wird.

13. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß Anspruch 10, wobei vor dem Erreichen des Einlasses des Metallformhohlraumes durch das aufgeschmolzene Metall die Temperatur des aufgeschmolzenen Metalls relativ hoch gehalten wird, vorzugsweise durch Betrieb bei einer hohen Einfüllgeschwindigkeit.

14. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei Entlüftungspassagen (64; 213-216) in den oberen und unteren Endbereichen (8e, 8d) der der Felge entsprechenden Bereichen des Metallformhohlraumes (8) vorgesehen sind, bzw. diese Entlüftungspassage an die Entgasungseinheit (12) angeschlossen ist.

15. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei eine Vielzahl von im wesentlichen mit gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordneten Rillen (8'c) auf der Seite des dem Felgenradkranz entsprechenden Bereiches (8'b) des Metallformhohlraumes (8') und/oder des der Felgenscheibe entsprechenden Bereiches (8'a) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei eine Entgasungs- Ringrille (64; 215) im Abstand von dem Außenumfang des Radkranzbereiches (8d) vorgesehen ist, wobei der Außenumfang des Radkranzbereiches und der Rille (64; 215) zur Verbindung untereinander durch eine Vielzahl von Passagen (216) ausgelegt ist und ein Entlastungsventil der Entgasungseinheit (12) in einem Entgasungs-Rillenbereich (213) vorgesehen ist, das zur Verbindung mit der Rille ausgelegt ist.

17. Vorrichtung zum Formen felgenähnlicher Formstücke gemäß Anspruch 16, wobei das Einfüllen bis zu jeder der Passagen (216) erfolgt, die bezüglich der Entgasungs-Rille (213) abgesetzt sind.