DE102019008164A1 - Verfahren zum Herstellen eines Gussteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Gießanlage - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Gussteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Gießanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gussteils aus einer Schmelze aus Aluminium, bei welchem die Schmelze in eine Kokille (12) zum Formen des Gussteils eingebracht wird, wobei die zunächst in einem von der Kokille (12) unterschiedlichen, zusätzlich zu der Kokille (12) vorgesehenen Reservoir (16) aufgenommene Schmelze aus dem Reservoir (16) direkt in die keramische Kokille (12) eingefüllt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gussteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gießanlage zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
  • Ein solches Verfahren zum Herstellen eines Gussteils aus einer Schmelze aus Aluminium ist beispielsweise bereits der DE 10 2004 015 649 B3 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird die Schmelze beziehungsweise das flüssige Aluminium in eine auch als Kokille bezeichnete Gießwanne zur Aufnahme der Schmelze beziehungsweise zum Formen des Gussteils eingebracht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Gießanlage zu schaffen, so dass Gussteile besonders vorteilhaft hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Gießanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das auch als Gußbauteil bezeichnete Gussteil besonders vorteilhaft hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zunächst in einem von der Kokille unterschiedlichen, zusätzlich zu der Kokille vorgesehenen Reservoir, insbesondere in flüssigem Zustand, aufgenommene Schmelze, aus dem Reservoir direkt in die keramische, auch als Gießwanne bezeichnete Kokille eingefüllt wird. Dies bedeutet, dass das flüssige Aluminium aus dem Reservoir direkt in die keramische Gießwanne überführt und somit dosiert wird, so dass zwischen dem Reservoir und der Kokille selbst keine weitere Zwischenüberführung, wie beispielsweise ein Gießlöffel oder ein Querlauf, vorgesehen ist.
  • Zur Erfindung gehört auch eine Gießanlage, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gießanlage anzusehen und umgekehrt.
  • Die Gießanlage weist vorzugsweise eine Wechselstation mit wenigstens zwei, insbesondere mit wenigstens oder genau drei, Gießplätzen auf. An einem ersten der Gießplätze ist beispielsweise die Kokille, insbesondere reversibel lösbar, gehalten. An einem zweiten der Gießplätze ist beispielsweise eine zusätzlich zu der Kokille vorgesehene, zweite Kokille zum Herstellen eines zweiten Gussteils angeordnet beziehungsweise gehalten, wobei die folgenden und vorigen Ausführungen zur ersten Kokille ohne Weiteres auch auf die zweite Kokille übertragen werden können und umgekehrt. Die jeweilige Kokille wird beispielsweise durch ein auch als Alu-Handling bezeichnetes Alu-Handhaben, das heißt beispielsweise durch Wannenandocken an dem jeweiligen Gießplatz, bereitgestellt. Vorzugsweise erfolgt kein weiterer Kippvorgang der Gießwanne in die Kokille vor dem eigentlichen Kokillenkippen.
  • Das Einfüllen der Schmelze in die Kokille wird auch als Dosieren oder Dosiervorgang bezeichnet. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass während des Dosiervorgangs die keramische Kokille im dreidimensionalen Raum, das heißt dreidimensional bewegt wird. Hierunter ist zu verstehen, dass - während die Schmelze in die Kokille eingefüllt wird - die Kokille um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen verschwenkt, das heißt gekippt und/oder entlang der Achsen translatorisch bewegt wird. Hierdurch kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, bei denen eine Bewegung der Kokille um nur eine Achse oder entlang nur einer Achse erfolgt, ein besonders vorteilhaftes Befüllen der Kokille realisiert werden.
  • Das Reservoir ist beispielsweise ein Dosierofen, über dessen Auslaufrinne die flüssige Schmelze aus dem Dosierofen abgeführt und direkt in die Kokille beziehungsweise Gießwanne eingefüllt werden kann. Insbesondere durch den Einsatz der auch als Gießwannen-Wechselstation bezeichneten Wechselstation kann das flüssige Metall zumindest nahezu laminar von der Auslaufrinne in die sich im 3D-Raum bewegende beziehungsweise drehende Kokille fließen, so dass ein oxidfreier oder besonders oxidarmer Guss realisiert werden kann. Fällt beispielsweise eine der an der Wechselstation angeordneten und somit gehaltenen Gießwannen aus, so kann beispielsweise die zweite Gießwanne direkt dem Dosierofen bereitgestellt werden, so dass ein Stillstand der Gießanlage vermieden werden kann.
  • Die Wechselstation ist beispielsweise ein um eine Drehachse drehbares Karussell, an welchem wenigstens zwei, insbesondere wenigstens oder genau drei, Kokillen (Gießwannen) gleichzeitig angeordnet und somit gehalten sein können. Durch Drehen des Karussells können die Gießwannen sukzessive dem Reservoir bereitgestellt werden, so dass die Schmelze aus dem Reservoir in die jeweilige Gießwanne direkt eingefüllt werden kann.
  • Einer der Gießplätze ist beispielsweise ein Platz mit einer Vorheizstation, an welcher die jeweilige Gießwanne als Ersatzgießwanne angeordnet und vorgeheizt werden kann, falls eine Gießwanne ausfällt. Einer der Gießplätze ist beispielsweise ein auch als Handlingsplatz bezeichneter Handhabungsplatz, an welchem beispielsweise die jeweilige Gießwanne mittels eines einfach auch als Roboter bezeichneten Industrieroboters angeordnet werden kann. Der Roboter wird als Alu-Handlingsroboter verwendet, mittels welchem der jeweilige Gießplatz, insbesondere in einer jeweiligen Drehstellung des Karussells, mit der jeweiligen Gießkanne bestückt werden kann.
  • Insgesamt ist erkennbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Gießanlage ein besonders vorteilhaftes Gießen und eine besonders vorteilhafte Handhabung von flüssigem Aluminium, insbesondere an Gießlinien, ermöglicht.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gießanlage;
    • 2 eine schematische Perspektivansicht der Gießanlage;
    • 3 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Gießanlage;
    • 4 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Gießanlage;
    • 5 ausschnittsweise eine weitere Ansicht der Gießanlage;
    • 6 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Gießanlage;
    • 7 eine weitere schematische Perspektivansicht der Gießanlage; und
    • 8 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der Gießanlage.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Gießanlage 10 zum Herstellen eines Gussteils aus einer Schmelze aus Aluminium. Dies bedeutet, dass die Schmelze aus flüssigem Aluminium gebildet ist. Die Gießanlage 10 ist somit zum Durchführen eines Gießverfahrens ausgebildet, wobei das Gießverfahren vorzugsweise ein Kokillen-Gießverfahren ist. Das einfach auch als Verfahren bezeichnete Gießverfahren, mittels welchem das Gussteil hergestellt wird, wird im Folgenden ebenso wie die Gießanlage 10 beschrieben. In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass bei dem Verfahren die Schmelze in einer auch als Gießwanne bezeichneten Kokille 12 eingebracht, insbesondere eingefüllt, wird, wobei mittels der Kokille 12 die Schmelze aufgenommen und somit das Gussteil geformt wird.
  • Um nun das Gussteil besonders vorteilhaft und insbesondere besonders oxidarm herstellen zu können, wird die zunächst in einem von der Kokille 12 unterschiedlichen, zusätzlich zu der Kokille 12 vorgesehenen und vorliegend als Dosierofen 14 ausgebildeten Reservoir in flüssigem Zustand aufgenommene Schmelze aus dem Dosierofen 14, insbesondere über eine Auslaufrinne 16 des Dosierofens 14, direkt in die keramische Kokille 12 eingefüllt.
  • Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Gießanlage 10 wenigstens eine Wechselstation 18 aufweist, welche wenigstens oder genau drei, einfach auch als Plätze bezeichnete Gießplätze 20, 22 und 23 aufweist. An den Plätzen sind gleichzeitig jeweilige, auch als Gießwannen bezeichnete Kokillen 12, 26 und 28 angeordnet und somit gehalten. Dabei ist die Wechselstation 18 als Karussell oder Rundtisch ausgebildet und - wie in 2 durch einen Pfeil 30 veranschaulicht ist - in wenigstens drei voneinander unterschiedliche Drehstellungen drehbar. In einer in 1 gezeigten ersten der Drehstellungen befindet sich die Kokille 12 an einer Dosierstation 32, während sich die Kokille 26p an einer Reinigungsstation 34 und die Kokille 28 an einer auch als Handlingsstation oder Alu-Handlingsstation bezeichneten Handhabungsstation 36 befindet. In einer zweiten der Drehstellungen befindet sich die Kokille 12 an der Reinigungsstation 34, während sich die Kokille 26 an der Handhabungsstation 36 und die Kokille 28 an der Dosierstation 32 befinden. In der dritten Drehstellung befindet sich die Kokille 12 an der Handhabungsstation 36, während sich die Kokille 28 an der Reinigungsstation 34 und die Kokille 26 an der Dosierstation 32 befinden. An der Reinigungsstation 34 kann die jeweilige Gießwanne (Kokille 12, 26 beziehungsweise 28) gereinigt werden. An der Handhabungsstation 36 kann die jeweilige, reversibel lösbar an der Wechselstation 18 gehaltene Gießwanne mittels eines auch als Handhabungsroboter oder Handlingsroboter bezeichneten Roboters 37 an dem jeweiligen Gießplatz 20, 22 beziehungsweise 24 angeordnet werden. Hierzu ist an dem jeweiligen Gießplatz 20, 22 beziehungsweise 24 ein jeweiliges Gießgestell 38a-c gehalten, an welchem die jeweilige Gießwanne reversibel lösbar gehalten werden kann.
  • Das zuvor genannte Gießverfahren ist beispielsweise ein Schwerkraft-Kokillen-Gießverfahren, mittels welchem Gussteile, insbesondere Aluminium-Gussteile, hergestellt werden können, insbesondere durch direktes 3D-Dosieren und Aluhandling mittels der auch als Gießwannen-Wechselstation bezeichneten Wechselstation 18. Unter dem 3D-Dosieren ist zu verstehen, dass - während die Schmelze aus dem Dosierofen 14 (Reservoir) über die Auslaufrinne 16 direkt in die jeweilige Gießwanne an der Dosierstation 32 eingefüllt wird, die jeweilige, sich an der Dosierstation 32 befindende Gießwanne im 3D-Raum, das heißt dreidimensional, bewegt wird. Die jeweilige Kokille 12, 26 beziehungsweise 28 ist eine keramische beziehungsweise feuerfeste Gießwanne, welche auch als Gießkokille bezeichnet wird und, insbesondere reversibel lösbar, an einer speziell dafür vorgesehenen Vorrichtung vorliegend in Form des jeweiligen Gießgestells 38a-c und darüber an der Wechselstation 18 gehalten ist. Mittels des Roboters 37 kann die jeweilige Gießwanne bedarfsgerecht an das jeweilige Gießgestell 38a-c angedockt und somit an der Wechselstation 18 und von dem jeweiligen Gießgestell 38a-c abgedockt und somit von der Wechselstation 18 abgedockt werden. Insgesamt ist erkennbar, dass die Gießanlage 10 die Funktionen Reinigen, Dosieren und Handhabung besonders gut erfüllen kann, so dass beispielsweise der auch als Gießroboter bezeichnete Roboter 37 ein reines Alu-Handling zu den Gießplätzen 20, 22 und 24 durchführen kann, insbesondere parallel zum Reinigen und zum Dosieren. Das Verfahren und die Gießanlage 10 ermöglichen es, Umfüllvorgänge der Aluminium-Schmelze auf ein Minimum, sprich auf nur einen Gießvorgang zu reduzieren. Dadurch können Gussteile in Form von Kokillengussteilen, insbesondere aus Aluminium, besonders wirtschaftlich hergestellt werden, da durch die Umfüllung entstehende Oxid-Einschlüsse gering gehalten oder praktisch eliminiert werden können.
  • Üblicherweise werden unterschiedliche Kokillen und Gießverfahren zur Herstellung von Aluminium-Gussteilen, insbesondere Kurbelgehäusen sowie Zylinderköpfen, eingesetzt. Zur Vermeidung von Gussfehlern, insbesondere Oxid-Einschlüssen, werden meist die Kippkokillen-Gussverfahren eingesetzt, wobei der Kippwinkel von 0 bis 180 Grad variieren kann. Bei allen heute bekannten Gießverfahren wird die Aluminium-Schmelze indirekt über spezielle Behältnisse, wie zum Beispiel über einen Gießlöffel, zur Gießkokille oder bei dem 180-Grad-Rotacast-Verfahren zur Gießwanne geführt. Besonders vorteilhaft bei dem als Schwerkraft-Kokillengussverfahren ausgebildeten Verfahren ist, dass die flüssige Schmelze direkt der Gießwanne und somit direkt der Kokille 12, 26 beziehungsweise 28 zugeführt wird. Wird die Gießwanne im dreidimensionalen Raum gekippt, während die Schmelze direkt in die Gießwanne eingefüllt wird, können Oxid-Turbulenzen vermieden oder besonders gering gehalten werden, welche ansonsten geometriebedingt durch ein Gefälle in der Gießwanne entstehen könnten. Das An- und Abdocken der Gießwanne an die beziehungsweise von der Wechselstation 18, vorliegend über das Gießgestell 38a-c, wird auch als Wannenandocken beziehungsweise Wannenabdocken bezeichnet. Bei bekannten Verfahren werden Kokillen in mehreren Achsen zum Dosierofen gekippt. Diese Vorgehensweise ist bei einem vollständigen 180 Grad-Kippen aufgrund des Roboters begrenzt beziehungsweise technisch nicht machbar und somit nicht zur Reduzierung der Oxid-Einschlüsse zielführend. Hierbei werden Niederdruck- und Gegendruck-Kokillen-Gussverfahren ausgeschlossen, da es sich bei dem vorliegenden Gießverfahren um ein Schwerkraft-Kokillen-Gussverfahren handelt. Genereller Vorteil des Schwerkraft-Kokillen-Gießverfahrens ist das Erreichen von höheren Festigkeitswerten in den Bauteilen aufgrund des schnelleren Auftreffens des flüssigen Metalls auf die gekühlte Gießkokille. Daher ist das vorliegende Verfahren wichtig zum Herstellen von insbesondere Kurbelgehäusen, bei welchen Zugfestigkeitswerte an Lagerstühlen der Kurbelwelle von bis zu 400 N/mm2 gefordert werden.
  • Die jeweilige Gießwanne wird der beispielsweise als Rundtisch ausgebildeten Wechselstation 18, welche auch als Gießwannen-Wechselstation bezeichnet wird, mit den Funktionen Reinigen, Dosieren und Alu-Handling zugeführt, damit der Gießroboter reines Alu-Handling zu den Gießplätzen 20, 22 und 24 parallel zum Reinigen und Dosieren ausführen kann. Zu jeder Funktion existiert eine Station, nämlich die Reinigungsstation 34, die Dosierstation 32 und die Handhabungsstation 36. Auf jeder Station ist die gleiche Gießwannenvorrichtung beispielsweise in Form des jeweiligen Gießgestells 38a-c aufgebaut, die je nach Funktion unterschiedliche Bewegungen ausführen kann. Analog zu einem Gießrundtusch ist neben der innovativen Gießwannenvorrichtung eine jeweilige Medienwand 40a-c für Hydraulik, Wartungseinheit (Pneumatik), Klemmenkasten (Strom) sowie Kühlwasser aufgebaut. Die jeweilige, mit 42 bezeichnete Gießwannenvorrichtung ist in 3 näher veranschaulicht und umfasst einen Tragrahmen 44, zwei hydraulische Zylinder 46 für die vertikale Bewegung der Vorrichtung, eine elektrisch angetriebene Andockachse 48 und eine zu der Andockachse 48 um 90 Grad angekoppelte Wannen-Achse. Die Wannen-Achse ist ihrerseits unterteilt in einen Drehkörper 50, ein längsverlaufendes Andockelement 52, ein quer verlaufendes Andockelement 54 und einen Aufnahmeteller 56. Die Andockelemente werden vorzugsweise pneumatisch angetrieben sowie sicherheitstechnisch abgefragt. Der Aufnahmeteller bildet die mechanische Schnittstelle zu der jeweiligen Gießwanne und ist mit Federelementen zur schwimmenden Positionierung (insbesondere vor Starten des eigentlichen Kokillenkippens) ausgestattet.
  • Heute bekannte Gießanlagen zur Herstellung von Schwerkraft-Kokillen-Gussteilen haben unterschiedliche Zuführen des flüssigen Metalls zu den Gießkokillen. Die indirekte Schmelzzuführung durch einen Gießlöffel oder andere ähnliche Behältnisse führt zur Entstehung von Oxid-Turbulenzen bereits vor dem Eintritt des flüssigen Metalls in die Gießkokille. Das Roboterkippen der Kokille zum Dosierofen ist von der technischen Machbarkeit sehr begrenzt, da vollständiges 180-Grad-Kippen nicht möglich ist. Somit ist dies auch nicht hilfreich zur Oxid-Vermeidung.
  • Die bekannten Rotacast-Gießanlagen verfügen zwar über eine Gießwanne, die aber immer manuell durch den Werker aufwendig gereinigt wird. Es verbleiben immer noch erstarrte Oxid-Häute in der Gießwanne. Dies wird bei dem vorliegenden Verfahren durch die Reinigungsstation 34 der Wechselstation 18 gelöst. Durch das Drehen der Wannen-Achse um 180 Grad und das pneumatische Ausblasen unter Verwendung einer pneumatischen Ausblasstation 58 (4) durch einen Ausblasrechen 60 bleibt die Gießwanne immer frei von Oxiden. Nach erfolgter Reinigung wird die leere Gießwanne wiederum in Ausgangswinkellage gebracht, und der Rundtisch taktet weiter zu seiner nächsten Drehstellung.
  • An der Dosierstation 32 kann die dort angeordnete Gießwanne in alle Richtungen im dreidimensionalen Raum dynamisch während des Dosiervorgangs aus dem Dosierofen 14 gekippt werden, damit auch geringe Turbulenzen beim Befüllen in die Gießwanne vermieden werden. Hauptkippbewegungen werden durch die Wannen-Achse ausgeführt, Nebenkippbewegungen werden über die Andock-Achse und die z-Achse ausgeführt. Letztere ist in 4 mit 62 bezeichnet. Des Weiteren ist die Wannen-Achse aus 4 erkennbar und dort mit 64 bezeichnet. Die Handhabungsstation 36 ist eine Schnittstelle der Wechselstation 18 zum Handhabungsroboter (Roboter 37) beziehungsweise über den Roboter 37 zu den jeweiligen Gießplätzen. Die Gießwanne wird von den Andockelementen ab- beziehungsweise ausgedockt und an den Roboter 37 angedockt. Der Handhabungsroboter verfügt über einen Handlingsgreifer zum Andocken der Gießwanne, mit analoger Geometrie zu den Andockelementen. Anschließend transportiert der Roboter 37 das flüssige Metall in der Gießwanne zu dem jeweiligen Gießplatz mit dem jeweiligen Gießgestell 38a-c. Die Andockachse 47 schwenkt um 90 Grad zum Start des Andockens. Der Handhabungsroboter erhält ein elektrisches Freigabesignal, so dass die Wannen-Achse 64 auf Abholposition ist und setzt die Gießwanne auf einen Aufnahmeteller ab und verlässt anschließend die Gießplatz. Beide Andockelemente verriegeln die Gießwanne, und diese schwenkt um 90 Grad zurück in die Gießposition.
  • Nach Erreichen der Gießposition bewegt sich die z-Achse, sprich die Gießwanne zu dem Gießgestell 38a-c beziehungsweise zu der Kokille und stoppt beim erfolgten Abdichten der Gießwanne mit der obersten Kontur der Kokille beziehungsweise dem Gießgestell 38a-c. Ist das Abdichten gewährleistet, erfolgt der Start des Kokillenkippens um 180 Grad. Nach Erreichen der 180-Grad-Position, bei welcher die Erstarrungszeit beginnt, schwenkt die Andockachse 48 wieder um 90 Grad, damit der Roboter 37 die leere Gießwanne durch Abdocken abholt und wieder zu der Reinigungsstation 34 transportiert.
  • Der ganze Zyklus wiederholt sich und ist beispielsweise auf fünf Gießplätze einer Gießanlage übertragbar. Eine derartige Implementierung ist besonders vorteilhaft. Durch die Gießwannen-Wechselstation wird somit nicht nur die Qualität der Gussteile deutlich verbessert, sondern auch die Ausbringung einer Linear-Gießanlage. Durch eine spezielle Anordnung des Handhabungsroboters, wie beispielsweise durch Nutzung einer Verfahrachse, kann durch die Anlage eine Erhöhung der Gussausbringung um mindestens 50 % erzielt werden.
  • Die Stationen sind beispielsweise um 120 Grad voneinander beabstandet. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Gießwannenvorrichtungen in Drehrichtung des Rundtisches paarweise um 120 Grad voneinander beabstandet aufgebaut beziehungsweise angeordnet sind. Die Gießwannenvorrichtung umfasst beispielsweise eine drehbare Gießwannenaufnahme-Komponente, eine um 90 Grad zu dieser versetzte Andock-Komponente und eine Hubvorrichtung für die z-Achse. Bei der Reinigungsstation 34 wird beispielsweise die Gießwannen-Achse (Wannen-Achse 64) um 180 Grad gedreht und anschließend durch eine Ausblas-Druckluftstation werden die in der Wanne verbliebenen Aluminiumoxide entfernt.
  • Nach erfolgter Reinigung wird die Gießwanne nochmals um 180 Grad in Ursprungslage gedreht, und der Rundtisch wird weiter zur Dosierstation 32 getaktet. Die Gießwannenwechselstation kann eine Dosierstation umfassen, bei der der Dosiervorgang an der Dosierstation 32 des Rundtisches durch Nachfahren des Gießstrahls aus dem Dosierofen 14 dynamisch mittels 3D-Kippen der Gießwannenvorrichtung um eine Kippachse a1, um eine Korrekturachse b1 sowie in z-Achse erfolgt. Somit werden lokale und kritische Beschleunigungen des Gießstrahls vermieden, damit keine Oxid-Einschlüsse in die Gießwanne gelangen können. Zielwert der Geschwindigkeit des Gießstrahls ist kleiner als 0,5 m/s. Bei der Handhabungsstation 36 erfolgt die Übergabe der fertig gefüllten Gießwanne an den Roboter 37. Die Übergabe erfolgt durch Anbeziehungsweise Abdocken durch pneumatische Spannelemente in x-Richtung und y-Richtung, die elektrisch abgefragt werden. In der z-Achse beziehungsweise z-Richtung wird die Gießwanne auf der Vorrichtung schwimmend gelagert. Beispielsweise stellt der Gießroboter die Gießwanne an dem Gießplatz mittels Andocken bereit. Beispielsweise wird die Andockachse 48 um 90 Grad gedreht, damit die Gießposition erreicht ist. Beispielsweise wird die Gießwanne in z-Richtung zum Gießgestell bewegt und angedockt. Anschließend erfolgt der Gießstart beziehungsweise das Kippen der Gießkokille um 180 Grad. Nach erfolgter 180 Grad-Drehung und somit nach vollständiger Kokillendrehung wird die leere Gießwanne abgedockt, und die Andockachse 48 dreht sich um 90 Grad beziehungsweise -90 Grad. Die leere Gießwanne wird von dem Gießgestell abgedockt, diese ist am Handlingsroboter angedockt. Der Handlingsroboter stellt die leere Gießwanne der Reinigungsstation 34 bereit, insbesondere durch Andocken. Der vorbeschriebene Gießzykus wiederholt sich vorzugsweise beziehungsweise wird auf andere Gießplätze im Rahmen einer Gießanlage mit beispielsweise bis zu fünf Gießplätzen übertragen.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gießanlage
    12
    Kokille
    14
    Dosierofen
    16
    Auslaufrinne
    18
    Wechselstation
    20
    Gießplatz
    22
    Gießplatz
    24
    Gießplatz
    26
    Kokille
    28
    Kokille
    30
    Pfeil
    32
    Dosierstation
    34
    Reinigungsstation
    36
    Handhabungsstation
    37
    Roboter
    38a-c
    Gießgestell
    40a-c
    Medienwand
    42
    Gießwannenvorrichtung
    44
    Tragrahmen
    46
    Zylinder
    48
    Andockachse
    50
    Drehkörper
    52
    Andockelement
    54
    Andockelement
    56
    Aufnahmeteller
    58
    Ausblasstation
    60
    Ausblasrechen
    62
    z-Achse
    64
    Wannen-Achse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102004015649 B3 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Gussteils aus einer Schmelze aus Aluminium, bei welchem die Schmelze in eine Kokille (12) zum Formen des Gussteils eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zunächst in einem von der Kokille (12) unterschiedlichen, zusätzlich zu der Kokille (12) vorgesehenen Reservoir (16) aufgenommene Schmelze aus dem Reservoir (16) direkt in die keramische Kokille (12) eingefüllt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze aus dem Reservoir (16) direkt in die Kokille (12) eingefüllt wird, indem das Reservoir (16) und/oder während die Kokille (16) gekippt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zum direkten Einfüllen der Schmelze in die Kokille (16) vorgesehenen Kippen des Reservoirs (16 und/oder der Kokille (12) ein Kippen des Reservoirs (16) und/oder der Kokille (12) unterbleibt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einfüllens der Schmelze in die Kokille (12) die Kokille (12) dreidimensional bewegt, insbesondere gekippt, wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatisches Reinigen von Aluminiumoxiden in der Kokille (12) stattfindet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transport von flüssigem Aluminium in der Kokille über Roboter (37) stattfindet.
  7. Gießanlage (10), welche zum Durchführen eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  8. Gießanlage (10) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Wechselstation (18), welche einen ersten Gießplatz (20), an welchem die Kokille (12) angeordnet ist, und wenigstens einen zweiten Gießplatz (22) aufweist, an welchem eine zusätzlich zu der Kokille (12) vorgesehene, zweite Kokille (26) zum Herstellen eines zweiten Gussteils angeordnet ist.
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