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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gießverfahren, insbesondere ein Kokillengussverfahren, bei dem in einem Ofen erhitzte Metallschmelze mittels eines die Schmelze zwischenlagernden, über ein in ein Schmelzereservoir im Ofen eingetauchtes Steigrohr druckdicht mit dem Ofen verbundenen Zwischenbehälters mit rohrförmigem Auslass in eine Gussform eingefüllt wird, wobei
- - der rohrförmige Auslass durch eine obenliegende Öffnung der Gussform in diese eingeführt wird,
- - der Ofen über ein Druck-Steuerventil mit einem Druckreservoir verbunden ist und zur anfänglichen Befüllung des Zwischenbehälters mit einem entsprechenden Überdruck beaufschlagt wird und
- - der Zwischenbehälter während des Einfüllens relativ zu der Gussform vertikal entgegen der Einführrichtung verfahren wird.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 44 40 933 C1 ist ein Gießverfahren bekannt welches jedoch nicht als Kokillengusssondern als Kaltkammer-Druckgussverfahren ausgestaltet ist. Bei dem bekannten Verfahren wird ein trichterförmiges Zwischengefäß mit verschließbarem, rohrförmigem Auslass von oben in eine Öffnung einer Kaltkammer-Gussform eingeführt. Zum Verschließen des rohrförmigen Auslaufs ist ein aktiver Öffnungsmechanismus oder alternativ ein passiver Verschluss offenbart, indem die Öffnung des rohrförmigen Auslasses in dessen Spitzenbereich auf den Boden der Gussform aufgesetzt wird, wobei der Rand der Öffnung und der Boden der Gussform korrespondierend so ausgebildet sind, dass bei aufgesetztem Zwischenbehälter dessen Auslass verschlossen ist. In diesem verschlossenen Zustand des Zwischenbehälters wird eine definierte, auf die Größe der Gussform abgestimmte Schmelzemenge in den Zwischenbehälter eingefüllt. Das Einfüllen der Schmelze in die Gussform erfolgt unter gleichzeitigem vertikalem Anheben des sich dabei öffnenden Zwischenbehälters derart, dass die Öffnung stets geringfügig unter dem steigenden Schmelzespiegel in der Gussform liegt. Hierdurch wird ein verwirbelungsarmes Einfüllen der Schmelze erreicht, wodurch Oxidbildung vermieden und der Aufbau einer einheitlichen Materialstruktur des Gussstücks erzielt wird. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist jedoch, dass die in den Zwischenbehälter eingefüllte Schmelze, die exakt abgemessen sein muss, bereits während des Einfüllvorgangs abkühlt. Insbesondere die zu oberst im Zwischengefäß liegenden Schmelzeschichten kühlen während des Einfüllens stark aus. Bei diesen Schmelzeanteilen handelt es sich jedoch gerade um diejenigen, welche im Rahmen des bekannten Verfahrens zuletzt in die Gussform eingefüllt werden. Bei einer Übertragung des bekannten Einfüll-Mechanismus von einem Druckguss- auf ein Kokillengussverfahren würden somit gerade die Speiser mit der kältesten Schmelze gefüllt. Dies widerspricht der Funktion der Speiser, die gerade mit möglichst heißem Material gefüllt werden sollten.
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Aus der eingangs genannten, gattungsbildenden Druckschrift ist ein Kokillengussverfahren bekannt, bei dem ein Zwischenbehälter chargenweise mit Schmelze gefüllt und ebenfalls chargenweise in eine Gussform entleert wird. Hierzu wird ein Schmelzereservoir in einem Ofen mit einem ersten Überdruck beaufschlagt, sodass Schmelze in einem Steigrohr bis zu einem Überlauf aufsteigt. Der Überlauf ist über ein schräg abfallendes Dosierrohr mit dem Zwischenbehälter verbunden. Der Zwischenbehälter weist ein Auslassrohr auf, dessen Eingangsstutzen sich innerhalb des Zwischenbehälters bis vertikal über die Höhe des vorgenannten Überlaufs erstreckt. Durch eingangsseitige Beaufschlagung des Dosierrohres mit einem zweiten Überdruck steigt die Schmelze im Zwischenbehälter bis über die Öffnung des Eingangsstutzens an und fließt durch das Auslassrohr in die Form. Der zweite Überdruck wirkt dabei auf das Innere des Steigrohres und wirkt somit dem ersten Überdruck, der auf die Schmelze außerhalb des Steigrohres wirkt, entgegen. Dieses vorbekannte Verfahren zeitigt den oben bereits genannten Nachteil des vorzeitigen Abkühlens insbesondere der zuletzt in die Form einzufüllenden Schmelzeanteile, weshalb die Druckschrift ausdrücklich die zusätzliche Heizung von Dosierrohr und Zwischenbehälter als besonders vorteilhaft herausstellt. Zudem ist das vorbekannte Verfahren ausschließlich für einen chargenweisen Betrieb geeignet, was hinsichtlich des damit verbundenen Zeitverlustes zwischen den einzelnen Gießprozessen nachteilig ist.
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Die
WO 01/36315 A1 erwähnt die grundsätzliche Möglichkeit der Steuerung eines Gießprozesses durch Druckvariationen ohne allerdings näher auf technische Einzelheiten einzugehen.
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Die
DE 10 2007 011 253 A1 offenbart, ebenso wie die
DE 10 2009 026 450 A1 , ein Gießverfahren, bei dem eine laminare Strömung in eine Gießform aus einem Vorratsbehälter mittels eines Injektors beim Schwerkraftguss dadurch erzeilt wird, dass die Austrittsöffnung des Injektors stets unterhalb des Schmelzespiegels liegt und mit dem Schmelzespiegel, Vorratsbehälter und Injektor angehoben wird. Die Schmelzezufuhr zur Gießform wird durch einen Verschlussstopfen unterbrochen, wobei im Injektor ein Unterdruck entsteht, der ein weiteres Ausfließen aus dem Injektor verhindert.
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Die
JP S58-93 532 A offenbart eine Gießvorrichtung, bei der eine mit ihrem offenem Boden in die Schmelze eingetauchte Druckkammer mit einem in ihrem Inneren in die Schmelze eintauchenden, schwanenhalsartigen Entnahmerohr versehen ist, über welches Schmelze bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer entnommen werden kann.
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Aufgabenstellung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung das gattungsgemäße Gießverfahren derart weiterzubilden, dass nacheinander eine große Anzahl von Gussformen mit gleichmäßig heißer Schmelze befüllt werden können, ohne dass eine chargenweise Neubefüllung des Zwischenbehälters erforderlich wäre.
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Darlegung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Überdruck nur so lange aufrecht erhalten wird, bis sich ein kontinuierlicher, schwerkraftgetriebener Schmelzefluss nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren zwischen dem Ofen und dem Zwischenbehälter einstellt und das Einfüllen durch Beaufschlagen des Ofens mit einem Unterdruck, der die auf die Schmelze im Auslass wirkende Schwerkraft kompensiert, wenigstens temporär beendet wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung sieht vor, den Ofen und die Gießeinheit zu einem gemeinsamen druckdichten System zu verbinden. Dadurch steht während des Einfüllens der Schmelze in die Gussform eine strömende, unterbrechungsfreie Schmelzesäule zwischen dem Ofen und dem Auslass des Zwischenbehälters an. Insbesondere bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der sich der Auslass des Zwischenbehälters während des gesamten Einfüllvorgangs auf Höhenniveaus unterhalb des Spiegels des Schmelzereservoirs im Ofen befindet, führt dies zu einem schwerkraftgetriebenen, kontinuierlichen Schmelzefluss vom Ofen zur Gussform nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren. Die Schmelzesäule leitet dabei stets Wärme vom Ofen zu der im Zwischenbehälter zwischengelagerten Schmelze, sodass diese im Zuge des Einfüllvorgangs nicht auskühlt und insbesondere das jeweils zuletzt in die Form eingegossene Material die höchste Temperatur hat. Somit enthalten die Speiser unmittelbar nach ihrer Befüllung das heißeste Material im gesamten Bereich der Gussform.
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Um den kontinuierlichen Schmelzestrom stoppen zu können, etwa wenn die Gussform ausreichend befüllt ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Ofen mit einem Unterdruck zu beaufschlagen. Dieser wird durch geeignete Steuer- und/oder regeltechnische Maßnahmen so eingestellt, dass er ein weiteres Auslaufen von Schmelze aus dem Auslauf gerade verhindert, jedoch die Schmelze vorzugsweise nicht aus dem Zwischenbehälter zurück in den Ofen zieht. Auf diese Weise nämlich kann der Auslauf des Zwischenbehälters unverzüglich nach Abschluss eines Gießvorgangs in die Öffnung einer weiteren Gussform eingeführt werden, sodass nacheinander eine große Anzahl von Gussformen befüllt werden können, ohne dass zeitraubende Zwischenschritte, wie etwa eine chargenweise Neubefüllung des Zwischenbehälters erforderlich wären. Um den Schmelzefluss nach Neupositionierung des Zwischenbehälters in einer neuen Gussform wieder zu starten, muss lediglich der Unterdruck im Ofen abgebaut werden; die dann wieder überwiegende Schwerkraft treibt den erneuten Schmelzefluss an.
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Bevorzugt weist der Zwischenbehälter ein schwanenhalsartig gebogenes, rohrförmiges Koppelstück auf, welches ihn mit dem Steigrohr verbindet. Die Schwanenhalsform ist geeignet, einen horizontalen Abstand von dem Steigrohr, welches den Ofen typischerweise mittig nach oben verlässt, sowie einen vertikalen Abstand zwischen dem Steigrohrende und der Öffnung des Auslasses, die unterhalb des Schmelzespiegels im Ofen zu liegen hat, zu schaffen.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Ofen über ein Vakuum-Steuerventil mit einem Vakuumtank verbunden ist und die Beaufschlagung des Ofens mit Unterdruck durch entsprechende Betätigung, d.h. insbesondere Öffnen des Vakuum-Steuerventils erfolgt. Dies erlaubt eine schnelle und präzise Einstellung des Unterdrucks. Insbesondere in dem bevorzugten Fall, dass das Volumen des Vakuumtanks größer, vorzugsweise wesentlich größer als das Volumen des Ofen ist, kann durch schnelle Öffnung des Vakuum-Steuerventils der Ofen schlagartig „evakuiert“ werden, sodass der Schmelzefluss schlagartig gestoppt wird. Die Begriffe „Vakuum“ und „evakuiert“ sind im vorliegenden Zusammenhang nicht absolut zu verstehen; vielmehr bezeichnen sie einen erheblichen Unterdruck gegenüber dem Referenzdruck, der bei üblichen Kokillengussverfahren der atmosphärische Druck ist.
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Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vakuumtank mittels einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumpumpe kontinuierlich evakuiert wird. Die Evakuierung eines großen Volumens ist zeitaufwendig. Der Zeitaufwand kann durch Einsatz besonders leistungsstarker Vakuumpumpen reduziert werden. Dies ist jedoch in Anschaffung und Betrieb teuer. Durch den kontinuierlichen Betrieb der Vakuumpumpe kann die Zeit, in der kein Unterdruck benötigt wird, d.h. insbesondere während des Einfüllprozesses, zur Evakuierung des Vakuum-Tanks genutzt werden. Dies erlaubt den Einsatz einer vergleichsweise leistungsschwachen und daher kostengünstigen Vakuumpumpe. Gleichwohl steht bei Bedarf, d.h. zur wenigstens temporären Beendigung des Einfüllprozesses, ein großes evakuiertes Tankvolumen zur Erzeugung des Unterdrucks im Ofen zur Verfügung.
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Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ofen über ein Druck-Steuerventil mit einem Druckreservoir verbunden ist und der Ofen wenigstens zur anfänglichen Befüllung des Zwischenbehälters mit einem entsprechenden Überdruck beaufschlagt wird. Als Druckreservoir kommt beispielsweise ein Presslufttank oder eine Presslufterzeugungsanlage in Betracht. Hintergrund dieser Weiterbildung ist es, zur Einleitung des Befüllungsvorgangs zunächst die Schmelze durch das Steigrohr entgegen der Schwerkraft in den Zwischenbehälter einzufüllen. In dem Moment, in dem die Schmelze im Zwischenbehälter, insbesondere im Auslass soweit abgesunken ist, dass der Schmelzestrom schwerkraftbedingt aufrechterhalten bleibt, kann der Überdruck im Ofen abgebaut werden.
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Günstigerweise weist der Zwischenbehälter eine Verteilereinheit mit einer Mehrzahl funktional gleichartiger Auslässe auf, die simultan in eine entsprechende Mehrzahl obenliegender Öffnungen der Gussform eingeführt werden. Als Verteilereinheit dient typischerweise eine Volumenvergrößerung der Gießeinheit, an der mehrere Auslässe ansetzen. Mit der genannten Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, mit einer Gussform, die mehrere Einzelformen enthält, mehrere Gussteile gleichzeitig zu produzieren. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein einzelnes Gussteil in einer Form, die mehrere Einlässe aufweist, zu füllen, indem die Schmelze simultan über unterschiedliche Wege eingefüllt wird. Die verwendete Formulierung „funktional gleichartig“ bedeutet, dass alle Auslässe gleichermaßen als Schmelze-Zuflüsse dienen und in ihrer rohrartigen Ausgestaltung in die Öffnungen der Gussform eingeführt werden. Dies bedeutet nicht, dass sie notwendigerweise auch in ihrer speziellen räumlichen, und/oder stofflichen Ausgestaltung identisch sein müssen. Insbesondere ist denkbar, dass verschiedene Auslässe verschiedene Formen annehmen, um die verschiedenen Öffnungen der Gussform erreichen zu können.
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Im Rahmen einer speziellen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses zum Gießen von Kurbelgehäusen von Verbrennungsmotoren eingesetzt. Dabei entspricht die Zahl der Auslässe des Zwischenbehälters der Anzahl von Zylindern des herzustellenden Verbrennungsmotors. Die Zylinderrohre werden durch Sandkerne freigehalten. Die Sandkerne weisen jedoch eine axiale Zentralbohrung auf, durch welche die Auslässe des Zwischenbehälters eingeführt werden. Unterhalb der Zylinderrohre befindet sich diejenige Gussformwandung, welche die Außenkontur der Kurbellager abbildet. An dieser Stelle verlässt die Schmelze die Auslässe des Zwischenbehälters; die Schmelze wird somit über die Kurbellager eingefüllt. Hierdurch wird die Fallhöhe der Schmelze bis zum Fuß des Kurbelgehäuses deutlich reduziert, wodurch die auftretenden Turbulenzen und Abkühlungseffekte minimiert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Gießanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens.
- 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Gießeinheit der Gießmaschine von 1.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Bauteile hin.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Gießanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens. Die Gießanlage umfasst einen Ofen 10, in dem Metallschmelze 12 durch Wärmezufuhr aufgeschmolzen wird. Die spezielle Heizweise des Ofens, beispielsweise direkte oder indirekte Heizung, ist für die vorliegende Erfindung nicht von Belang.
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In die Schmelze 12 ist ein wärmebeständiges Steigrohr 14 eingetaucht. Das Steigrohr 14 ist im oberen Bereich des Ofens 10 druckdicht durch dessen Wandung geführt. Weiter weist der Ofen 10 einen druckdichten Vakuumanschluss 16 sowie, bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform, einen Hochdruckanschluss 18 auf. Vakuumanschluss 16 und Hochdruckanschluss 18 sind jeweils mit einem Steuerventil, nämlich dem Vakuumsteuerventil 20 und dem Hochdrucksteuerventil 22 abgeschlossen. Im Übrigen ist der Ofen 10 druckdicht verschlossen bzw. druckdicht verschließbar. Der Vakuumanschluss 16 ist über das Vakuum-Steuerventil 20 mit einem Vakuumtank 24 verbunden. Man beachte, dass die Darstellung der 1 die Proportionen der Gießanlage nicht maßstäblich wiedergibt. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass das Volumen des Vakuumtanks 24 größer ist als das Volumen des Ofens 10. Der Vakuumtank 24 ist mit einer kontinuierlich betreibbaren Vakuumpumpe 26 verbunden.
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Der Hochdruckanschluss 18 ist über das Hochdruck-Steuerventil 22 mit einem nicht näher dargestellten Hockdruckreservoir verbunden. Dieses wird lediglich durch den Druckpfeil 28 repräsentiert. Als Druckreservoir kommen beispielsweise eine Pressluftanlage, Pressluft- oder Schutzgas-Drucktanks etc. in Frage.
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Die Steuerventile 20, 22 sind bevorzugt mittels einer nicht dargestellten, automatisierten Steuer- und/oder Regeleinheit steuerbar. Sensoren, die insbesondere für eine Regelung des Drucks im Inneren des Ofens 10 erforderlich sind, sind in 1 nicht dargestellt.
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Das Steigrohr 14 mündet druckdicht in eine Gießeinheit 30. Diese umfasst ein schwanenhalsartiges Koppelstück 32, welches in den Anschlussstutzen 34 eines Verteilers 36 mündet. Der Verteiler 36 ist bei der gezeigten Ausführungsform als geschlossene Wanne ausgebildet und dient als Zwischenbehälter zur Zwischenlagerung von Schmelze 12. Er kann gesondert heizbar ausgestaltet sein. Der Verteiler 36 weist wenigstens einen rohrförmigen Auslass 38 auf. In 2 ist eine Querschnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Verteilers 36 im Querschnitt senkrecht zu der Darstellung von 1 gezeigt. Man erkennt, dass der Verteiler 36 bevorzugt mehrere, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier Auslässe 38 aufweist. Der Einfachheit halber soll im Folgenden jedoch nur von jeweils einem Auslass 38 die Rede sein.
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Der Auslass 38 taucht in eine Kokille 40 ein, welche die Gussform darstellt, die zur Herstellung eines Gussteils mit Schmelze zu befüllen ist.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Gießverfahrens wird zunächst Schmelze 12 im Ofen 10 verflüssigt. Das Vakuum-Steuerventil 20 ist in dieser Verfahrensphase geschlossen. Auch das Hochdruck-Steuerventil 22 ist in dieser Verfahrensphase geschlossen und/oder das Hochdruckreservoir deaktiviert. Bei Öfen mit Spülmöglichkeit kann der Ofenraum während der Verflüssigung der Schmelze 12 mit geeigneten technischen Gasen gespült werden, wobei 1 die entsprechenden Spülanschlüsse nicht zeigt.
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Nach hinreichender Verflüssigung der Schmelze und - sofern gegeben - Verschluss von Spülöffnungen wird das Hochdruck-Steuerventil 22 geöffnet, sodass der Ofenraum mit Hochdruck aus dem Hockdruckreservoir beaufschlagt wird. Der Hochdruck wirkt auf den Schmelzespiegel, sodass die Schmelze 12 im Steigrohr 14 nach oben gedrückt wird. Weitere Druckanwendung lässt die Schmelze durch das Schwanenhals-Koppelstück 32 strömen, wobei der Strom hinter dem Scheitelpunkt von der auf die Schmelze wirkenden Schwerkraft unterstützt wird. Die Schmelze dringt dann weiter in den Verteiler 36 und dessen rohrförmigen Auslass 38 vor. Sobald die Schmelzefront unterhalb des Niveaus des Schmelzespiegels im Ofen 10 angelangt ist, stellt sich ein schwerkraftgetriebener Schmelzefluss ein, sodass der Hochdruck im Ofen 10 durch Schließen des Hochdruck-Steuerventils 22 abgebaut werden kann.
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Die Schmelze strömt aus dem rohrförmigen Auslass in die Gussform hinein und beginnt diese vom Boden her zu füllen. Während dieses Füllvorgangs werden die Gussform 40 und der Auslass 38 relativ zueinander vertikal auseinander bewegt. Bevorzugt wird die Gussform abgesenkt. Alternativ dazu kann auch der Verteiler, gegebenenfalls einschließlich des Ofens angehoben werden. Auch eine Kombination beider Maßnahmen ist denkbar. In jedem Fall erfolgt die vertikale Relativbewegung bevorzugt so, dass die untere Öffnung des Auslasses 38 stets geringfügig unter dem Schmelzespiegel in der Gussform 40 liegt. Hierdurch ergibt sich eine schichtweise, laminare Füllung der Gussform 40, die durch die Schmelzepfeile 42 angedeutet ist. Hieraus folgt, dass das jeweils zuletzt eingefüllte Material die jeweils aktuell heißeste Temperatur aufweist. Dies führt dazu, dass insbesondere in der Endphase des Füllvorgangs die Speiser 44 mit besonders heißem Material gefüllt werden.
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Wie erwähnt ergibt sich ein selbsttätiger, schwerkraftgetriebener Schmelzefluss von Ofen 10 zur Gussform 40, der stets frische Schmelze aus dem Ofen 10 nachliefert. Es ist durchaus möglich, dass der Ofen während des Füllvorgangs weiter mit aufzuschmelzendem Material befüllt und beheizt wird. Auch eine eventuelle Spülung des Ofens kann während des beschriebenen Einfüllvorgangs durchgeführt werden.
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Nach hinreichender Füllung der Gussform 40 muss der Schmelzefluss jedoch gestoppt werden. Dies zumindest temporär bis der Auslass 38 in eine neue Gießform 40 eingeführt werden kann. Hierzu ist vorgesehen, eventuell offene Spülöffnungen im Ofen 10 zu schließen und durch Öffnen des Vakuum-Steuerventils 20 den Ofenraum mit dem Vakuumtank 24 zu verbinden und so im Ofen 10 einen deutlichen Unterdruck zu generieren. Die Höhe des Unterdrucks, die durch geeignete Sensorik und steuer- und regeltechnische Maßnahmen sehr genau eingestellt werden kann, sollte genau ausreichen, um die den Schmelzefluss treibende Schwerkraft zu kompensieren, sodass Steigrohr 14 und Gießeinheit 30 einschließlich des Auslasses 38 mit Schmelze befüllt bleiben.
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Danach kann der Auslass 38 in eine neue Gussform 40 eingeführt werden. Dies kann sehr schnell erfolgen. Währenddessen ist nicht mit einer wesentlichen Abkühlung der Schmelze zu rechnen, da selbst die Schmelze im Auslass 38 noch wärmeleitend, nämlich über den zum Stehen gebrachten Schmelzefluss, mit dem beheizten Schmelzereservoir im Ofen 10 verbunden bleibt. Nach Eintauchen des Auslasses 38 in die neue Gussform 40 wird das Vakuum-Steuerventil 20 geschlossen und eventuelle Spülöffnungen des Ofens 10 geöffnet und/oder das Hochdruck-Steuerventil 22 wenigstens so weit geöffnet, dass der Unterdruck im Ofenraum abgebaut wird. Folglich setzt der schwerkraftgetriebene Schmelzestrom wieder ein und der oben beschriebene Gießvorgang wiederholt sich bei der neuen Gießform 40.
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Da das Stoppen des Schmelzeflusses sehr exakt und daher schnell zu erfolgen hat, ist es günstig, wenn der Unterdruck im Ofenraum schlagartig aufgebaut werden kann. Daher wird der Vakuumtank 24 bevorzugt groß dimensioniert. Die Evakuierung des Vakuumtanks 24 erfolgt günstigerweise während des Gießvorgangs, d.h. während der Periode, in der im Ofenraum Über- oder Normaldruck herrscht. Dieser Zeitraum ist vergleichsweise lang, sodass die Vakuumpumpe 26 auch bei geringer Leistung hinreichend Zeit zur ausreichenden Evakuierung des Vakuumtanks 24 hat.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Gießverfahren unabhängig von der speziellen Ausgestaltung der Gießform. Gleichwohl können die Vorteile des erfindungsgemäßen Gießverfahrens besonders günstig beim Gießen von Kurbelgehäusen von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren genutzt werden. Hierbei werden Verteiler 36 mit einer der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors entsprechenden Anzahl an Auslässen 38 eingesetzt. Letztere werden durch die Zylinderrohre hindurch in die Form eingeführt, sodass die Scheitelpunkte der Kurbellager als Einbringungspunkte für die Schmelze dienen. Bei dieser Anwendungsvariante erfolgt die vertikale Relativbewegung von Gussform und Gießeinheit vornehmlich während eines späten Abschnitts des Einfüllprozesses, nämlich erst ab dem Zeitpunkt, zu dem die Gießform vom Fuß des Kurbelgehäuses bis zum Scheitelpunkt der Kurbellager mit Schmelze gefüllt ist. Auch während dieses frühen Abschnitts des Einfüllvorgangs entfaltet die Erfindung Vorteile dergestalt, dass die Fallhöhe der Schmelze gegenüber herkömmlicher Einfüllung deutlich reduziert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ofen
- 12
- Schmelze
- 14
- Steigrohr
- 16
- Vakuum-Anschlussstutzen
- 18
- Hochdruck-Anschlussstutzen
- 20
- Vakuum-Steuerventil
- 22
- Hochdruck-Steuerventil
- 24
- Vakuumtank
- 26
- Vakuumpumpe
- 28
- Hochdruckpfeil
- 30
- Gießeinheit
- 32
- Schwanenhals-Koppelstück
- 34
- Verteiler-Anschlussstutzen
- 36
- Verteiler/Zwischenbehälter
- 38
- Auslassrohr
- 40
- Gießform
- 42
- Schmelzepfeil
- 44
- Speiser
