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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Gießverfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1, einer Gießvorrichtung zur Durchführung eines Gießverfahrens zur Herstellung einer Bremsscheibe für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 6 und einer Gießanlage mit mehreren Gießvorrichtungen zur Durchführung eines Gießverfahrens zur Herstellung von Bremsscheiben für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 10.
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Eine bekannte Verbundbremsscheibe für ein Fahrzeug umfasst ein zentrales mit einer Radnabe des Fahrzeugs verbindbares Tragteil aus Aluminium und einen das zentrale Tragteil umgebenden Reibring aus Gusseisen, wobei das Tragteil an den Reibring angegossen ist. In einem konventionellen Verfahren zur Herstellung der Bremsscheibe wird in einem ersten Verfahrensschritt der Reibring durch Gießen hergestellt. Der fertige Reibring wird anschließend in eine Gießvorrichtung gelegt, woraufhin in einem weiteren Verfahrensschritt das Tragteil in eine Öffnung des Reibringes eingegossen wird, indem eine Schmelze in einen Formhohlraum einer Kokille der Gießvorrichtung eingebracht wird, wodurch das in dem Formhohlraum entstehende Tragteil über Stifte am Umfang oder durch direktes Umgießen der Reibringinnenseite an den Reibring angegossen wird. Der Formhohlraum ist als Topf ausgebildet, dessen Öffnung nach unten gerichtet ist. Die Schmelze wird in der Regel über einen zentralen Einlass mittels eines Handlöffels in die Kokille gefüllt. Das sich im Zentrum befindliche Volumen des Einlasses ist für ein Nachfließen der Schmelze bzw. von Kreislaufmaterial notwendig, damit die bei der Abkühlung bzw. Erstarrung auftretende Schwindung des Gussteiles kompensiert werden kann.
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Aus der
DE 10 2007 013 512 A1 ist beispielsweise ein derartiges Gießverfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe für ein Fahrzeug bekannt, wobei die Bremsscheibe ein zentrales mit einer Radnabe des Fahrzeugs verbindbares Tragteil aufweist, das über Verbindungsstege mit einem um das Tragteil umlaufenden Reibring verbunden ist. In dem Gießverfahren zur Herstellung der Bremsscheibe wird das Tragteil in eine Öffnung des in einem separaten Gießverfahren hergestellten Reibringes eingegossen, indem eine Schmelze in einen Formhohlraum der Kokille einer Gießvorrichtung eingebracht wird. Beim Einbringen der Schmelze werden die freien Enden der Verbindungsstege formschlüssig von dem Tragteil umgeben. Hierdurch wird das in dem Formhohlraum entstehende Tragteil an den Reibring angegossen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Gießverfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Kokille und der Reibring beim Einbringen der Schmelze als Einheit gemeinsam um eine Rotationsachse gedreht werden. In vorteilhafter Weise erfolgt das Eingießen und Verteilen der flüssigen Schmelze während der Drehung der die Kokille und den Reibring umfassenden Einheit um ihre eigene Achse, wobei die flüssige Schmelze aufgrund der Zentrifugalkräfte schnell vom Mittelpunkt bzw. von der Rotationsachse aus in die zentrumsentlegenen bzw. radial äußeren Bereiche des Formhohlraumes fließt und diesen ausfüllt. Durch diesen schnellen Befüllvorgang erreicht die flüssige Schmelze in sehr kurzer Zeit die äußeren Anbindungsbereiche der Formhohlräume und versorgt diese zuerst mit flüssiger Schmelze. Hierdurch entsteht eine qualitativ sehr hochwertige formschlüssige Verbindung des Tragteils mit dem Reibring, so dass die so hergestellte Bremsscheibe nahezu die Qualität eines einstückigen Bauteils erreicht, wodurch in vorteilhafter Weise das Ausschussrisiko auf Grund mangelhafter Verbindung zwischen Tragteil und Reibring sinkt. Da der Erstarrungsvorgang der Schmelze bereits beim Eintritt in die Kokille beginnt, begünstigt die auf die Schmelze wirkende Zentrifugalkraft nicht nur den schnellen Befüllvorgang des Formhohlraumes, sondern verdichtet in vorteilhafter Weise gleichzeitig das Gefüge während des primären Erstarrungsvorganges, wodurch das Tragteil über den gesamten Querschnitt homogene Festigkeitseigenschaften aufweist. Insbesondere ist durch das erfindungsgemäße Gießverfahren eine sehr genaue Dosierung der Schmelzmenge möglich, so dass die übliche Nacharbeit des Entfernens des Angussbereichs entfällt und somit eine relativ schnelle Taktung beim Herstellprozess eingehalten werden kann. Für derartige kreisrunde Bauteile bietet sich daher in vorteilhafter Weise eine Automatisierung des Herstellprozesses an, insbesondere da auf Kreislaufmaterial verzichtet werden kann. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein fertigungstechnisch einfaches Herstellungsverfahren bereit, bei welchem in vorteilhafter Weise eine hoch belastbare Bremsscheibe entsteht, welche sich durch hohe Qualität und niedrige Herstellungskosten auszeichnet.
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Die gleichmäßige Befüllung des Formhohlraumes der Kokille ist bei einer Gießvorrichtung zur Durchführung eines Gießverfahrens zur Herstellung einer Bremsscheibe für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 6 dadurch erreicht, dass die Kokille und der Reibring als um eine Rotationsachse drehbar Einheit ausgeführt sind. In vorteilhafter Weise wird die Kokille in einer definierten Position zum Reibring während der Rotation mit flüssiger Schmelze befüllt und mit einem gleichmäßigen Wärmeeintrag beaufschlagt. Durch die gleichmäßige Befüllung der Formhohlräume und dadurch homogene thermische Belastung der Kokille wird mit der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung eine Bremsscheibe aus einem Guss erzeugt, die eine konstante reproduzierbare Qualität gewährleistet. Insbesondere sinken durch die Rotation der Einheit die Zykluszeiten des Herstellprozesses, wodurch damit wesentlich die Wirtschaftlichkeit des Produkts verbessert wird.
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Um ein Gießverfahren weiter zu optimieren, ist eine Gießanlage mit mehreren erfindungsgemäßen Gießvorrichtungen zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Gießverfahrens zur Herstellung einer Bremsscheibe für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 vorgesehen, welche jeweils Kokillen und zugehörige Einlässe zum Einbringen von Schmelze in die Kokillen aufweisen. Erfindungsgemäß weist die Gießanlage einen drehbaren Tisch zur Aufnahme der Gießvorrichtungen auf, welchem eine Schmelzeinrichtung zur Herstellung von Schmelze zugeordnet ist, welche die Einlässe der Kokillen mit Schmelze beaufschlagt. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Gießanlage kurze Zykluszeiten beim Gießen. Auf Grund der kurzen Zykluszeiten eignet die Gießanlage besonders vorteilhaft für eine Automatisierung des Herstellprozesses. Die Entnahme der fertigen Bremsscheibe und das Einlegen eines neuen Reibrings kann manuell, teilautomatisiert oder vollautomatsch erfolgen, so dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für die besonders wirtschaftliche Herstellung großer Stückzahlen von Bremsscheiben geeignet sind.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Gießverfahrens und der im unabhängigen Patentanspruch 6 angegebenen Gießvorrichtung möglich.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens ist ein zentrales Einbringen der Schmelze in die Kokille im Wesentlichen entlang der Rotationsachse der Einheit vorgesehen. In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine gleichmäßige Verteilung der Schmelze im Formhohlraum der Kokille. Insbesondere erfolgt der erste Kontakt der Schmelze mit dem Boden der Kokille, von wo aus die direkte Befüllung des radial außenliegenden Formhohlraumes mit homogen temperierter Schmelze beginnt. Hierdurch wird eine vorzeitige Wärmeübertragung auf die Kokille verhindert bzw. erfolgt eine verzögerte Wärmeübertragung auf die Kokille. Das hat den Vorteil, dass die homogen temperierte, radial in den Formhohlraum fließende Schmelze somit einen Spannungsaufbau der fertigen Bremsscheibe wirkungsvoll vermeidet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens ist das Einbringen einer genau definierten Menge der Schmelze in die Kokille vorgesehen, welche zum vollständigen Ausfüllen des Formhohlraumes ausreicht. Die Schmelze wird dabei so dosiert, dass es dem Rohteil möglich ist, das Schrumpfen beim Abkühlen bzw. Erstarren auszugleichen. Insbesondere wird somit eine nahezu nachbearbeitungsfreie Bremsscheibe hergestellt, wodurch eine umfangreiche Nacharbeit insbesondere im Angussbereich entfällt und dadurch die Bremsscheibe wesentlich schneller bzw. wirtschaftlicher hergestellt wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens ist vorgesehen, dass die Drehzahl der Einheit über die Dauer des Gießvorgangs variabel eingestellt wird. Somit kann durch gezielte Steuerung der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Einheit Einfluss auf den Gießdruck ausgeübt werden. Dadurch können mit diesem Verfahren in vorteilhafter Weise auch Bauteile mit dünneren Wanddicken problemlos hergestellt werden, bei welchen beim Ausfüllen des Formhohlraums mit Schmelze ein hoher Gießdruck erforderlich ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens ist vorgesehen, dass ein Vakuum in dem Formhohlraum der Kokille erzeugt wird. In vorteilhafter Weise erzeugt das Vakuum eine Sogwirkung in den Formhohlraum der Kokille und beschleunigt somit den Füllvorgang des Formhohlraumes.
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In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Gießvorrichtung eine Dosiereinrichtung zum Einbringen einer genau definierten Menge der Schmelze in die Kokille. Hierbei weist die Dosiereinrichtung einen Behälter zur Aufnahme von Schmelze auf, welcher mit einer Mechanikeinheit zu öffnen und zu verschließen ist. In vorteilhafter Weise wird die zugeführte Schmelze dabei so dosiert, dass es dem Rohteil möglich ist, das Schrumpfen beim Erstarren bzw. Abkühlen auszugleichen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gießvorrichtung ist vorgesehen, dass der Formhohlraum der Kokille im Wesentlichen in Form eines Topfes ausgeführt ist, dessen Öffnung nach oben oder nach unten gerichtet ist. In vorteilhafter Weise kann auf Grund der erfindungsgemäßen rotierenden Einheit von Kokille und Reibring sowie der dadurch radial nach außen fließenden Schmelze die Öffnung des Topfes nach oben oder nach unten ausgerichtet sein, da die Fließrichtung der Schmelze hauptsächlich durch die Zentrifugalkraft bestimmt wird und somit die Ausrichtung des Topfes weitgehend ohne Einfluss ist. Ein nach unten geöffneter Formhohlraum des Topfes begünstigt die Fließgeschwindigkeit der Schmelze durch die Schwerkraft zusätzlich.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Gießvorrichtung eine Schmelzeinrichtung zur Herstellung einer Schmelze, welche unmittelbar mindestens einen Einlass einer Kokille einer Gießvorrichtung mit Schmelze beaufschlagt. Hieraus ergibt sich ein direktes Erschmelzen des zur Herstellung eines Bauteiles notwendigen Flüssigmetallvolumens, indem die Schmelzeinrichtung direkt einer Gießvorrichtung zugeordnet ist. Diese direkt zugeordnete Schmelzeinrichtung bildet in vorteilhafter Weise die Grundlage für eine Automatisierung des Herstellprozesses bzw. des Gießverfahrens.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines teilweise dargestellten Ausführungsbeispiels einer eine Kokille aufweisenden Gießvorrichtung für ein Gießverfahren zur Herstellung einer ein Tragteil und einen Reibring umfassenden Bremsscheibe.
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2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer teilweise dargestellten Bremsscheibe, bei welcher das Tragteil über Stifte an den Reibring angegossen ist.
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3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines teilweise dargestellten weiteren Ausführungsbeispiels einer eine Kokille aufweisenden Gießvorrichtung für ein Gießverfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe, wobei einem Einlass der Kokille eine Einrichtung zur Bereitstellung von Schmelze vorgeschaltet ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den 1 bis 3 ist ein Teil einer Bremsscheibe 10 für ein Fahrzeug dargestellt, welche ein zentral angeordnetes Tragteil 14 aufweist, in welchem Löcher 14.1 zur Befestigung der Bremsscheibe 10 an einer nicht dargestellten Radnabe des Fahrzeugs ausgebildet sind. Das Tragteil 14 ist vorzugsweise in Form eines offenen Topfes mit einem Boden 14.2 und einer Umfangswand 14.3 ausgebildet. Das Tragteil 14 ist von einem eine Öffnung 16.1 aufweisenden Reibring 16 umgeben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Reibring 16 zwei parallel zueinander angeordnete Reibringscheiben 16.2 und 16.3, die über Verbindungsstege 16.4 in bekannter Art und Weise miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise Kühlkanäle 18 zwischen den beiden Reibringscheiben 16.2, 16.3 ausgebildet werden. Die Reibringscheiben 16.2, 16.3 wirken in bekannter Weise mit Bremsbelägen eines hier nicht dargestellten Bremssystems des Fahrzeugs zusammen, wobei die auf Grund der Reibwärme in dem Reibring 16 erzeugte Wärme über die Kühlkanäle 18 zumindest teilweise aus dem Reibring 16 geleitet wird.
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Das Tragteil 14 ist entweder direkt oder indirekt an den Reibring 16 angegossen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Tragteil 14 über eine Vielzahl von in der Umfangswand 14.3 des Tragteiltopfes 14 eingeformten Verbindungselementen 38 in Form von Stiften, Bolzen oder dergleichen mit dem Reibring 16 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verbindungselemente als Stifte 38 ausgeführt, wobei zwischen zehn und zwanzig Stifte über den Umfang des Tragteils 14 verteilt vorgesehen sind. Die Stifte 38 weisen jeweils einen Kopf 38.1 mit umlaufendem Fortsatz 38.2 auf, mit dem dieser fest in der Umfangswand 14.3 des Tragteiltopfes 14 fixiert ist. In den Verbindungsstegen 16.4 sind Bohrungen 16.5 zur Aufnahme der Stifte 38 ausgebildet, wobei diese sowohl als durchgehende Bohrungen als auch als Sacklochbohrung ausgebildet sein können. Diese Bohrungen 16.5 sind gemäß 1 und 2 in einer Mittellängsachse 40 des Reibrings 16, also zentrisch zwischen den beiden Reibringscheiben 16.2, 16.3 ausgebildet. Es wäre aber auch ein Versatz dieser Bohrungen 16.5 möglich.
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Während der Reibring 16 bevorzugt aus Grauguss besteht, besteht das Tragteil 14 entweder ebenfalls aus Grauguss oder alternativ hierzu aus einem anderen Material. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Tragteil 14 aus einem Leichtmetall, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung. Die Stifte 38 sind aus Edelstahl, vorzugsweise aus nichtrostendem Edelstahl hergestellt.
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Bei der Herstellung einer Bremsscheibe 10 für ein Fahrzeug wird zunächst ein aus Gusseisen bestehender, eine Öffnung 16.1 aufweisender Reibring 16 mit an einem Innenumfang 16.6 des Reibringes 16 angeordneten Bohrungen 16.5 hergestellt und Stifte 38 in die Bohrungen 16.5 des Reibringes 16 eingesetzt. Danach wird der Reibring 16 in eine Gießvorrichtung 28 eingelegt, so dass innerhalb der Öffnung 16.1 des Reibringes 16 ein Gießwerkzeug der Gießvorrichtung 28, eine so genannten Kokille 12 angeordnet ist. Die Kokille 12 weist ein Formoberteil 12.1 und ein Formunterteil 12.2 auf, welche einen das Tragteil 14 abbildenden Formhohlraum 22 ausbilden und deren Trennebene 12.3 vorzugsweise mit der Mittellängsachse 40 des Reibringes 16 fluchtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Formhohlraum 22 der Kokille im Wesentlichen in Form eines Topfes ausgeführt, dessen Öffnung 22.1 nach oben gerichtet ist. Alternativ hierzu kann der Formhohlraum 22 auch derart ausgeführt sein, dass die Öffnung 22.1 des Topfes nach unten gerichtet ist. Anschließend wird in einem Gießverfahren zur Herstellung der Bremsscheibe 10 in der Kokille 12, ein zentrales mit einer Radnabe verbindbares Tragteil 14 in die Öffnung 16.1 des Reibringes 16 eingegossen, indem eine Schmelze 20 in den Formhohlraum 22 der Kokille 12 eingebracht wird. Hierdurch wird das in dem Formhohlraum 22 entstehende Tragteil 14 an den Reibring 16 angegossen, indem die Köpfe 38.1 der Stifte 38 des Reibringes 16 mit in die Umfangswand 14.3 des Tragteiltopfes 14 eingegossen werden, wobei die Längsachsen 38.3 der Stifte 38 in der Trennebene 12.3 der Kokille 12 liegt. Eine Fixierung des Gießwerkzeugs bzw. der Kokille 12 mit dem Formoberteil 12.1 und dem Formunterteil 12.2 erfolgt beim indirekten Angießen des Tragteils 14 an den Reibring 16 über das Anliegen der Werkzeugteile 12.1, 12.2 an den Stiften 38 oder alternativ hierzu beim direkten Angießen des Tragteils 14 an den Reibring 16 über das Anliegen der Werkzeugteile 12.1, 12.2 an einer Anlagefläche am Innenumfang 16.6 des Reibringes 16.
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Erfindungsgemäß werden die Kokille 12 und der Reibring 16 beim Einbringen der Schmelze 20 als Einheit 24 gemeinsam um eine Rotationsachse 26 gedreht, um ein dichtes Gefüge des Tragteils 14 beim Gießen zu erreichen. Indem die Kokille 12 mit dem Reibring 16 beim Einbringen der Schmelze 20 in Rotation versetzt wird, übernimmt die Fliehkraft bzw. Zentrifugalkraft die Verdichtung des Gefüges. In vorteilhafter Weise ist hierdurch die Automatisierung des Herstellprozesses möglich, insbesondere da auf Kreislaufmaterial verzichtet werden kann. Durch die Rotation der die Kokille 12 und den Reibring 16 aufweisenden Einheit 24 wird zuerst der Anbindungsbereich des Tragteiles 14 zum Reibring 16 mit Schmelze 20 versorgt, wodurch in vorteilhafter Weise das Ausschussrisiko sinkt. In vorteilhafter Weise wird der Gießdruck der Schmelze 20 über die Rotationsgeschwindigkeit der Einheit 24 gesteuert. Durch diesen gezielten, über die Rotationsgeschwindigkeit gesteuerten Gießdruck sind dünnere Wanddicken eines zu gießenden Bauteils 14 möglich.
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In vorteilhafter Weise erfolgt ein zentrales Einbringen der Schmelze 20 in die Kokille 12 im Wesentlichen entlang der Rotationsachse 26 der Einheit 24. Hierzu weist die Gießvorrichtung 28 einen zentralen Einlass 34 auf, welcher sich im Wesentlichen entlang der Rotationsachse 26 der Einheit 24 erstreckt und in den Formhohlraum 22 der Kokille 12 mündet.
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Über den Einlass 34 erfolgt ein Einbringen einer genau definierten Menge der Schmelze 20 in die Kokille 12, welche zum vollständigen Ausfüllen des Formhohlraumes 22 ausreicht. Die zugeführte Schmelze 20 wird dabei so dosiert, dass es dem Rohteil 14 möglich ist, das Schrumpfen beim Erstarren bzw. Abkühlen auszugleichen. Hierzu weist die Gießvorrichtung 28 eine dem Einlass 34 vorgeschaltete Einrichtung zur Bereitstellung der Schmelze 20 auf, welche in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine Dosiereinrichtung 30 zum Einbringen einer genau definierten Menge der Schmelze 20 in die Kokille 12 aufweist. Die Dosiereinrichtung 30 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Behälter 30.1 zur Aufnahme von Schmelze 20, dessen untenliegender Auslauf 30.2 mit einer Mechanikeinheit 30.3 zu öffnen und zu verschließen ist. Die Mechanikeinheit 30.3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schiebemechanismus ausgebildet, welcher durch Verschieben eines Schiebers den Auslauf 30.2 des Behälters 30.1 öffnen und verschließen kann. Am Boden des Einlasses 34 ist die Form der Kokille 12 so ausgestaltet, dass eine Zuführung der Schmelze 20 in Rotationsrichtung absolut gleichmäßig verläuft. Insbesondere ist ein Eintritts- bzw. Zuführbereich des Formhohlraumes 22 der Kokille 12 als Ringspalt 22.2 ausgeführt, wodurch eine genaue Dosierung der einzubringenden Schmelze 20 möglich ist.
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Beim erfindungsgemäßen Gießverfahren wird die Drehzahl der die Kokille 12 und den Reibring 16 umfassenden Einheit 24 über die Dauer des Gießvorgangs variabel eingestellt. Hierzu weist die Gießvorrichtung 28 eine hier nicht dargestellte Einrichtung zur variablen Drehzahleinstellung über die Prozessdauer auf.
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Da beim Umgießen des Innenumfangs 16.6 des Reibringes 16 üblicherweise schwindungsbedingt ein Spalt zwischen dem Tragteil 14 und dem Reibring 16 entsteht, kann eine hier nicht dargestellte Heizeinrichtung zum Beheizen des Reibringes 16 vorgesehen sein. Hierzu wird der Reibring 16 auf eine Temperatur gebracht, welche bei der Schwindung einen Ausgleich zwischen den beiden Bauteilen 14, 16 schafft oder eine Vorspannung zwischen den beiden Bauteilen 14, 16 erzeugt. Vorzugsweise werden in der Heizeinrichtung Induktionsspulen verwendet. Da die Heizeinrichtung und somit die Induktionsspulen an der Gießvorrichtung 28 feststehend angeordnet sind, ist die Rotation des Reibringes 16 für einen gleichmäßigen Wärmeeintrag in den Reibring 16 wichtig.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Gießverfahrens wird ein Vakuum in dem Formhohlraum 22 der Kokille 12 erzeugt. Ferner können Entlüftungsöffnungen im Gießwerkzeug bzw. in der Kokille 12 vorgesehen sein.
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In einer alternativen Ausführung einer dem Einlass 34 vorgeschalteten Einrichtung zur Bereitstellung der Schmelze 20 gemäß 3 umfasst diese eine Schmelzeinrichtung 32 zur Herstellung von Schmelze 20, welche unmittelbar den Einlass 34 der Kokille 12 der Gießvorrichtung 28 mit Schmelze 20 beaufschlagt, wobei auch die Beaufschlagung von weiteren Kokillen 12 über diese Schmelzeinrichtung 32 denkbar wäre. Die erfindungsgemäße Schmelzeinrichtung 32 ermöglicht ein direktes Erschmelzen des zur Herstellung eines Tragteiles 14 notwendigen Flüssigmetallvolumens in einer der mindestens einer Kokille 12 bzw. einer Gießvorrichtung direkt zugeordneten Schmelzeinrichtung 32. Die Schmelzeinrichtung 32 weist vorzugsweise Induktionsspulen 32.4 auf, so dass das Erschmelzen des Metalls mittels induktiver Beheizung erfolgt. Vorzugsweise wird das Metall über das Gewicht portioniert in die Schmelzeinrichtung 32 gegeben. Dies kann sowohl einstöckig, beispielsweise als mechanisch getrenntes bzw. abgelängtes Stangenmaterial, als auch als Granulat erfolgen. Die Schmelzeinrichtung 32 ist dem Einlass 34 der Kokille 12 vorgeschaltet und rotiert selbst nicht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schmelzeinrichtung 32 als Behälter 32.1 ausgebildet, der über einen untenliegenden Schließmechanismus 32.2 von dem Einlass 34 der Kokille 12 getrennt ist. Die obere Einfüllöffnung des Schmelzbehälters 32.1 wird durch einen dichtenden Deckel 32.3 verschlossen.
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Um ein Beschleunigen des Füllvorganges des Einlasses 34 zu erreichen und zusätzlich einen Sauerstoff-Zutritt in die Schmelzeinrichtung 32 beim Schmelzen zu verhindern, ist eine Stickstoffzugabe in die Schmelzeinrichtung 32 vorgesehen. In vorteilhafter Weise wird dadurch das flüssige Metall möglichst schnell in den Einlass 34 der Kokille 12 gepresst.
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Um eine weitere Automatisierung des Herstellprozesses einer Bremsscheibe 10 für ein Fahrzeug zu ermöglichen, ist eine Gießanlage mit mehreren Gießvorrichtungen 28 vorgesehen, welche jeweils Kokillen 12 und zughörige Einlässe 34 zum Einbringen von Schmelze 20 in die Kokillen 12 aufweisen. Erfindungsgemäß weist die Gießanlage einen drehbaren Tisch zur Aufnahme der Gießvorrichtungen 28 auf, welchem eine Schmelzeinrichtung 32 zur Herstellung von Schmelze 20 zugeordnet ist, welche die Einlässe 34 der Kokillen 12 mit Schmelze 20 beaufschlagt. Vorzugsweise beaufschlagt die Schmelzeinrichtung 32 die Einlässe 34 der Kokillen 12 nacheinander.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007013512 A1 [0003]
