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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckgießmaschine mit einer Druckgießform gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.
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Eine Druckgießmaschine umfasst einen Rahmen mit Antrieben, in dem eine Druckgießform aufgenommen ist. Eine Druckgießform umfasst im Wesentlichen eine feste Formhälfte und mindestens eine bewegliche Formhälfte, die durch den mindestens einen Antrieb gegenüber der Druckgießmaschine verfahren werden kann. Beim Druckgießen wird flüssige Metallschmelze in den sich aus den geschlossenen Formhälften ergebenden Hohlraum (Kavität) gefüllt, insbesondere gespritzt oder gesprüht. Nach Erstarrung der Metallschmelze wird die Druckgießform geöffnet, sprich die bewegliche Formhälfte wird verfahren und das Druckgussteil, beispielsweise mittels Auswerfer, aus der jeweiligen beweglichen Formhälfte entfernt. Es können auch zwei oder mehrere bewegliche Formteile vorgesehen sein. Die Richtung in welcher die Formhälften gegenüber der Druckgießmaschine bewegt werden, wird Hauptschließrichtung genannt.
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Es ist ferner bekannt, dass Luft und/oder Gas, welches mit der Metallschmelze in die Formhälften gelangt, zu Problemen führen kann. Die Luft und/oder das Gas tendiert dazu in das geschmolzene Metall gezogen zu werden und erzeugt so Defekte (Fehlstellen, Lunker, Porösitäten) in dem Druckgussteil, welche die Produktqualität verschlechtern.
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Zur Begegnung dieses Problems ist die Druckgießform mit einem Entlüftungskanal ausgestattet, wobei sich manchmal an den Entlüftungskanal ein Entlüftungsventil und/oder eine Vakuumpumpe anschließt, so dass die Luft oder das Gas abgesaugt werden kann. Um zu vermeiden, dass das geschmolzene Metall dabei ebenfalls aus dem Entlüftungskanal ausströmt ist der Entlüftungskanal zumindest abschnittsweise mit einem Erstarrungsprofil ausgestattet. Das Erstarrungsprofil kann als Anordnung korrespondierender, im Querschnitt wellenförmiger Flächen ausgestaltet sein, zwischen denen Metallschmelze hindurchtreten kann. Durch die verhältnismäßig große Oberfläche wird die zwischen den Flächen hindurchtretende Metallschmelze sehr stark abgekühlt und letztendlich kann nur die Luft und/oder das Gas entweichen. Vorzugsweise ist eine der Flächen an der festen Formhälfte und eine der Flächen an der beweglichen Formhälfte vorgesehen, so dass eine Gussentformung in dem als Wellenprofil ausgestalteten Erstarrungsprofil, sprich das auslösen der zwischen den Flächen erstarrten Metallschmelze ebenfalls beim Öffnen der Form getätigt werden kann. Eine Druckgießform der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der
DE 698 14 023 T2 bekannt geworden.
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In der
DE 100 44 075 A1 ist unter anderem eine Entlüftung eines Formhohlraumes über einen Auswerferstift dargestellt.
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Die
DE 10 2005 037 308 zeigt ähnlich wie die
DE 100 44 075 A1 eine Anordnung einer Entlüftungsvorrichtung, jedoch zusätzlich unter Verwendung mehrerer Entlüftungsrillen im Bereich der Auswerferstifte einer Werkzeugtrennebene, wobei die Entlüftungsrillen mit einem Entlüftungskanal verbunden sind.
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Die
DE 20 2006 004 254 U1 zeigt weiterhin einen Druckgussentlüftungseinsatz aus zwei Teilkörpern, welche ein Wellenprofil aufzeigen. Die zwei Teilkörper sind aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt und über ein Laserauftragsschweißverfahren mit einer Verschleißschutzschicht versehen.
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Durch die
JP 2006-263797 A wird abermals eine Entlüftung im Bereich von Auswerferstiften dargelegt.
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Der
DE 823 779 B ist eine Gießform mit Kernzug zu entnehmen, wobei der Kernzug eine Ringnut aufweist, welche im Kernzug einen Dichtungsmantel bildet, der sich durch Einwirkung des unter Druck eingebrachten Schmelzmaterials an die Innenwand der zugehörigen Kernzugbohrung legt und dadurch eine Abdichtung bewirkt. Eine Entlüftung oder eine Erstarrung der Schmelze im Bereich des Kernzugs ist somit nicht möglich und nicht vorgesehen.
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Die bisherigen Lösungsansätze für die Entlüftung einer Druckgießform über ein Erstarrungsprofil als Einsatz bzw. als integriertes Profil sind bei Druckgießformen mit Kernzügen (Schiebern) nur bedingt bis gar nicht einsetzbar und erfordern einen hohen Platzbedarf, der durch die Druckgießmaschine eingeschränkt wird. Die Kernzüge sind vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zur Hauptschließrichtung bewegbar angeordnet und bilden zusammen mit den Formhälften den Hohlraum zur Aufnahme der Metallschmelze aus.
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Die Gussentformung im Wellenprofil wird im bekannten Stand der Technik nur über die Hauptschließrichtung der Druckgießmaschine realisiert. Ein Einbau direkt auf oder unter den Kernzügen ist nicht möglich, da das Gussteil dann nicht entformt werden kann.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe eine Druckgießmaschine mit einer Druckgießform bereitzustellen, wobei die Druckgießform mindestens einen Kernzug aufweist und wobei die Druckgießform vorteilhafterweise über eine Erstarrungsprofilsanordnung entlüftet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Druckgießform mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die mindestens eine erste Erstarrungsprofilhälfte an mindestens einem der Kernzüge angeordnet ist, wird das Erstarrungsprofil mit Abzug entformbar gestaltet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsrichtung bzw. Fließrichtung (F) des Erstarrungsprofils in einem 90° Winkel zur Entformungsrichtung des Kernzugs ausgerichtet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsrichtung bzw. Fließrichtung (F) des Erstarrungsprofils gleich der Hauptschließrichtung der Druckgießmaschine ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Erstarrungsprofilhälfte als Wellenprofil ausgestaltet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Erstarrungsprofilhälfte als lösbarer Einsatz ausgestaltet ist und/oder aus dem Vollmaterial der Druckgießform ausgeformt ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die als Wellenprofil ausgestaltete mindestens eine Erstarrungsprofilhälfte mit Hinterschnitten ausgestattet ist, wobei die Hinterschnitte in den Seitenwänden der Wellentäler des Wellenprofils angeordnet sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass Entformungsschrägen in der mindestens einen als Wellenprofil ausgestalteten Erstarrungsprofilhälfte zur Kernzug-Entformungsrichtung vorgesehen sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Druckgießform eine feste Hälfte aufweist, wobei die zweite Erstarrungsprofilhälfte in der festen Hälfte angeordnet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Erstarrungsprofilhälften mit korrespondierenden Dichtflächen ausgestattet sind, die eine Abdichtung des Erstarrungsprofils ermöglichen, sofern die Dichtflächen aufeinander angeordnet sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Druckgießform einen ersten Kernzug, einen zweiten Kernzug und einen dritten Kernzug aufweist, wobei der erste Kernzug eine erste Erstarrungsprofilhälfte aufweist, wobei die erste Erstarrungsprofilhälfte durch eine Dichtfläche in zwei Teile geteilt wird, wobei der zweite Kernzug und der dritte Kernzug jeweils eine zu den Teilen der ersten Erstarrungsprofilhälfte korrespondierende Erstarrungsprofilhälfte aufweist, wobei die Erstarrungsprofilhälften des zweiten Kernzugs und des dritten Kernzugs eine Stoßkante aufweisen, die mit einem Dichtflächenabschnitt ausgestattet ist, wobei die Dichtflächenabschnitte eine zu der Dichtfläche der erste Erstarrungsprofilhälfte korrespondierende Dichtfläche ausbilden können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
- 1 Teile einer Druckgießform einer erfindungsgemäßen Druckgießmaschine in einer perspektivischen Ansicht;
- 2 eine Schnittdarstellung einer Druckgießform gemäß 1;
- 3 eine Schnittdarstellung einer Druckgießform gemäß 1;
- 4 eine alternative Ausführungsform von Teilen einer Druckgießform einer erfindungsgemäßen Druckgießmaschine in einer perspektivischen Ansicht;
- 5 eine Draufsicht auf eine Druckgießform gemäß 4;
- 6 eine Schnittansicht einer Druckgießform gemäß 4.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen.
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Eine Druckgießform einer erfindungsgemäßen Druckgießmaschine umfasst im Wesentlichen einen Kernzug 10 und eine feste Hälfte 20. Ferner umfasst die Druckgießform eine bewegliche Hälfte (hier nicht dargestellt). Erkennbar ist ebenfalls eine als Wellenprofil 1 ausgestaltete Erstarrungsprofilhälfte sowohl in dem Kernzug 10, als auch in der festen Hälfte 20. Auch erkennbar ist ein Vakuumkanal, der zu dem aus den Hälften 20 und dem oder den Kernzügen 10 gebildeten Hohlraum (nicht dargestellt) führt. Das Wellenprofil 1 ist zumindest teilweise von Dichtflächen 4 umgeben.
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In 1 sind ferner die Entformungsrichtung des Kernzuges 10 als Pfeil E und die Hauptschließrichtung der Druckgießformmaschine durch den Pfeil H dargestellt.
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Beim Zusammenfahren der festen und beweglichen Hälfte (nicht dargestellt) der Druckgießform wird das Wellenprofil 1 über die Dichtflachen 4 eingepackt. Die zu evakuierende Luft wird über den Vakuumkanal 3 und das Wellenprofil 1 aus dem Hohlraum (Kavität) abgesaugt. Die nachfolgende Schmelze erstarrt durch die geringe Querschnittshöhe und einer zusätzlichen Wasserkühlung (nicht dargestellt) in der festen Hälfte 20.
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Mittels der zusätzlichen Hinterschnitte 2, die in Kernzug-Entformungsrichtung entformbar sind, wird das Wellenprofil 1 beim Auffahren der Druckgießmaschine in der beweglichen Hälfte (nicht dargestellt) gehalten. Die Entformung des Wellenprofils 1 erfolgt beim Auffahren des Kernzugs 10 und wird durch den Abzug zur Kernzug-Entformungsrichtung unterstützt.
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Die Dichtflächen 4 sind als Ausbuchtung mit einer planen Oberfläche in der festen Hälfte 20 und als Aussparung in dem Kernzug 10 ausgestaltet.
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In 2 ist eine Querschnittdarstellung (Schnitt A-A) der festen Hälfte 20 und des Kernzugs 10 dargestellt. Hier ist die Flussrichtung der Metallschmelze mit dem Pfeil F dargestellt.
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In 3 ist eine Querschnittdarstellung (Schnitt B-B) der festen Hälfte 20 und des Kernzugs 10 dargestellt. Hier ist ferner die Lage eines Hinterschnittes 2 sehr gut zu erkennen.
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Nachfolgend wird auf eine weitere erfindungsgemäße Druckgießform der 4 bis 6 Bezug genommen.
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Durch die Integration (Einsatz oder Vollmaterial) eines als Wellenprofil 1' ausgestaltetes Erstarrungsprofil zwischen der seitlichen Dichtfläche 3' eines Kernzuges 30' und/oder 20' und der stirnseitigen Dichtfläche 2' eines Kernzuges 10' (mit oder ohne Formkontur), dessen Entlüftungsrichtung gleich der Hauptschließrichtung ist, wird das Wellenprofil 1' mit Abzug entformbar gestaltet.
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Beim Zusammenfahren der Kernzüge in der Zugreihenfolge Kernzug 20', Kernzug 30' und nachfolgend Kernzug 10' wird das Wellenprofil 1' über die Dichtflächen 2', 3' eingepackt und mit der festen Seite verschlossen. Die zu evakuierende Luft wird über den Vakuumkanal 4' und das Wellenprofil 1' aus der Kavität abgesaugt. Die nachfolgende Schmelze erstarrt durch die geringe Querschnittshöhe und der zusätzlichen Wasserkühlung (nicht dargestellt) im Kernzug 10'. Die Entformung des Wellenprofils 1' erfolgt beim Auffahren der Kernzüge 10', 20', 30' und wird durch den Abzug zur Kernzug-Entformungsrichtung des Kernzuges 20' und/oder Kernzuges 30' unterstützt.
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In der 4 sind die jeweiligen Entformungsrichtungen der Kernzüge 10', 20' und 30' mit den Pfeilen E angedeutet. Ferner ist die Hauptschließrichtung der Druckgießmaschine mit dem Pfeil H angedeutet.
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In 5 ist die erfindungsgemäße Druckgießform mit einem zurückgefahrenen Kernzug 10' dargestellt. Auch ist eine Stoßkante 60' zwischen dem Kernzug 20' und dem Kernzug 30' erkennbar. Es ist ein Formeinsatz bewegliche Hälfte 40' erkennbar. Angedeutet ist auch hier die Entformungsrichtung der Kernzüge 10', 20', und 30', angedeutet durch die Pfeile E.
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In 6 ist nunmehr ein Schnitt A-A der vorausgegangenen 5 dargestellt. Es ist ein Formeinsatz feste Hälfte 50' der erfindungsgemäßen Druckgießform erkennbar. Ferner ist auch hier die Flussrichtung der Metallschmelze durch das Wellenprofil 1' durch den Pfeil F angedeutet.
