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Die Erfindung betrifft ein Gießwerkzeug zum Herstellen von Gussteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Gießwerkzeug zum Herstellen von Gussteilen ist beispielsweise bereits der
DE 37 20 878 A1 als bekannt zu entnehmen. Das Gießwerkzeug weist eine Gießkammer auf, in welcher eine Schmelze einbringbar ist. Aus der Schmelze wird das jeweilige Gussteil hergestellt. Das Gießwerkzeug weist außerdem eine Gießrinne auf, in welche die Schmelze, die beispielsweise von einem Schmelzofen bereitgestellt wird, eingebracht, das heißt eingeleitet, werden kann. Mittels der Gießrinne wird die von dem Schmelzofen bereitgestellte und in die Gießrinne eingebrachte Schmelze entlang der Gießrinne zu der und in die Gießkammer geführt, wodurch die Schmelze aus der Gießrinne in die Gießkammer eingebracht wird. Das Gießwerkzeug weist außerdem eine Gussform auf, mittels welcher die in die Gussform eingebrachte Schmelze geformt wird. Hierdurch wird das jeweilige Gussteil, welches aus der Schmelze hergestellt wird, mittels der Gussform geformt. Dabei ist beziehungsweise wird die Schmelze aus der Gießkammer in die Gussform einbringbar beziehungsweise eingebracht. In Strömungsrichtung der von der Gießrinne zu der und in die Gussform strömenden Schmelze ist somit die Gießrinne stromauf der Gießkammer angeordnet, welche stromab der Gießrinne und stromauf der Gussform angeordnet ist.
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Des Weiteren offenbart die
DE 196 23 720 A1 ein Verfahren zum Steuern der Füllmenge beim Gießen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gießwerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Gussteile mit einer besonders hohen Qualität auf besonders einfache Weise hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Gießwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein auch als Gusswerkzeug bezeichnetes Gießwerkzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass Gussteile mit einer besonders hohen Qualität auf besonders einfache und somit kostengünstige und/oder zeitgünstige Weise hergestellt werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gießwerkzeug, welches beispielsweise als Druckgusswerkzeug, Druckgussmaschine oder Druckgussanlage ausgebildet sein kann, eine Auswerfereinrichtung aufweist, welche wenigstens einen relativ zu der Gießrinne bewegbaren Auswerfer umfasst. Mittels des Auswerfers kann durch relativ zu der Gießrinne erfolgendes Bewegen des Auswerfers in der Gießrinne erstarrte Schmelze aus der Gießrinne herausbewegt und somit aus der Gießrinne entfernt werden. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde:
- Wird die von dem Schmelzofen bereitgestellte Schmelze - nachdem sie mittels und entlang der Gießrinne zu der und in die Gießkammer geführt, in die Gießkammer eingebracht und schließlich von der Gießkammer in die Gussform eingebracht wurde - mittels der Gussform geformt, wodurch das jeweilige Gussbauteil geformt wird, so kann sich dabei noch in der Gießrinne befindende und zunächst noch flüssige Schmelze erstarren, wodurch sich beispielsweise aus der sich noch in der Gießrinne befindenden Schmelze ein Gusselement in der Gießrinne bildet. Dieses Gusselement wird auch als Gießblech oder Gießzunge bezeichnet. Wird dann neue, noch flüssige Schmelze in die Gießrinne eingebracht, das heißt eingeleitet oder eingegossen, so wird das zuvor gebildete Gießblech mit in die Gussform beziehungsweise in deren Kontur eingegossen. In dem Gießblech können Oxide eingeschlossen sein, welche sich negativ auf die Qualität des Gussteils auswirken können, das aus der zuvor genannten, neuen Schmelze hergestellt wird. Insbesondere kann sich das Gießblech negativ auf die Qualität des Gussteils an Bearbeitungsflächen auswirken. Dies kann zu Ausschuss des Gussteils oder zu Imprägnieren, Kitten beziehungsweise Schweißen führen, woraus ein erhöhter Zeit- und Kostenaufwand resultieren kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug kann nun jedoch auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise vermieden werden, dass ein jeweiliges, in der Gießrinne entstehendes Gießblech durch erneutes Eingießen von Schmelze in die Gießrinne in die Gussform mit eingegossen wird, sodass das Gießblech mittels der Auswerfereinrichtung und dabei insbesondere mittels des Auswerfers besonders zeit- und kostengünstig aus der Gießrinne ausgeworfen und somit aus der Gießrinne entfernt beziehungsweise ausgestoßen werden kann. Dadurch kann die Schmelze in die Gießrinne eingegossen und mittels der Gießrinne in die Gießkammer und von dort in die Gussform geführt werden, ohne dass hierbei ein Gießblech oder Gusselement aus der Gießrinne mit in die Gussform eingegossen wird.
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Das Einbringen der Schmelze, insbesondere aus der Gießkammer, in die Gussform wird auch als Schuss oder Schießen bezeichnet, insbesondere dann, wenn das Gießwerkzeug ein Druckgusswerkzeug ist, mittels welchem das jeweilige Gussteil durch Druckgießen hergestellt wird. Hierbei wird beispielsweise ein Gießkolben relativ zu der Gießkammer sowie beispielsweise entlang der Gießkammer bewegt, um mittels des Kolbens die zunächst in der Gießkammer aufgenommene Schmelze aus der Gießkammer herauszufördern und in die Gussform hineinzufördern, insbesondere unter Druck hineinzudrücken oder hineinzupressen. Das erfindungsgemäße Gießwerkzeug ermöglicht es nun, nach jedem Schuss ein etwaig in der Gießrinne entstandenes Gießblech aus der Gießrinne zu entfernen. Dies ist mittels der Auswerfereinrichtung, welche auch als Auswerfersystem bezeichnet wird, automatisch und somit zeit- und kostengünstig möglich, sodass ein manuelles Entfernen eines Gießbleches aus der Gießrinne ebenso vermieden werden kann wie unerwünschte Maschinenstillstandszeiten, welche erforderlich sein können, um das Gießblech aus der Gießrinne manuell zu entfernen. Durch das Entfernen des Gießbleches aus der Gießrinne wird das nach jedem Schuss entstehende beziehungsweise erstarrende Gießblech nicht mit in die Kontur der Gussform eingegossen, sodass das Gießblech auch nicht in das herzustellende Gussteil eingegossen wird. In der Folge kann eine besonders hohe Qualität des jeweiligen Gussteils gewährleistet werden. Außerdem können Ausschuss-, Imprägnier-, Kipp- und Nachschweißquoten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren reduziert beziehungsweise minimiert werden. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Gießwerkzeug eine zeit- und kostengünstige Herstellung von Gussteilen mit einer sehr hohen Qualität.
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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.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer Gießrinne eines erfindungsgemäßen Gießwerkzeugs, wobei sich in der Gießrinne ein Gießblech aus einer Schmelze gebildet hat; und
- 2 eine weitere schematische Perspektivansicht der Gießrinne, wobei das Gießblech mittels eines Auswerfersystems aus der Gießrinne entfernt wird.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Gießrinne 10 eines Gießwerkzeugs zum Herstellen von Gussteilen. Das Gießwerkzeug ist vorzugsweise ein Druckgusswerkzeug, mittels welchem das jeweilige Gussteil durch Druckgießen hergestellt wird. Das Gießwerkzeug umfasst die Gießrinne 10 sowie eine Gießkammer, in welche zum Gießen und somit zum Herstellen des jeweiligen Gussteils eine Schmelze einbringbar ist beziehungsweise eingebracht wird. Aus der Schmelze wird das jeweilige Gussteil hergestellt. Das Gießwerkzeug umfasst dabei auch die Gießrinne 10, mittels welcher die von einem Schmelzofen bereitgestellte und in die Gießrinne eingebrachte, das heißt eingeleitete oder eingegossene, Schmelze entlang der Gießrinne 10 zu der und in die Gießkammer geführt wird. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass die Gießrinne 10 eine längliche Erstreckung und somit eine in 1 durch einen Doppelpfeil 12 veranschaulichte Längserstreckungsrichtung aufweist, entlang welcher sich die Gießrinne 10 länglich oder linienförmig erstreckt. Die in die Gießrinne 10 eingebrachte Schmelze kann entlang der Gießrinne 10 und dabei in Längserstreckungsrichtung der Gießrinne 10 strömen und wird dadurch mittels der Gießrinne 10 zu der und in die Gießkammer geführt und in der Folge in die Gießkammer eingebracht.
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Das Gießwerkzeug 10 weist auch eine Gussform auf, in welche die Schmelze eingebracht wird. In der Folge werden mittels der Gussform die in die Gussform eingebrachte Schmelze und somit das jeweilige Gussteil geformt. Beispielsweise wird die Schmelze in zumindest im Wesentlichen flüssigem Zustand in die Gussform, insbesondere in deren Kontur, eingebracht. In der Gussform kann die Schmelze erstarren, wodurch aus der zunächst flüssigen Schmelze das vorzugsweise eigensteife Gussteil gebildet wird. Dabei wird in die Gussform die Schmelze aus der Gießkammer eingebracht. Hierzu ist beispielsweise ein Kolben vorgesehen, welcher relativ zu der Gießkammer bewegt, insbesondere verschoben, wird. Insbesondere wird der Gießkolben - nachdem die Schmelze in die Gießkammer eingebracht wurde - derart relativ zu der Gießkammer beziehungsweise in der Gießkammer, insbesondere translatorisch, bewegt, dass mittels des Kolbens die in die Gießkammer eingebrachte Schmelze aus der Gießkammer herausgepresst und in die Gussform hineingepresst wird. Dies wird auch als Schuss oder Schießen bezeichnet.
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Es ist erkennbar, dass in Strömungsrichtung der von dem Schmelzofen zu der und in die Gussform strömenden Schmelze die Gießrinne 10 stromauf der Gießkammer angeordnet ist, welche stromab der Gießrinne 10 und stromauf der Gussform angeordnet ist.
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Beispielsweise während des Einbringens der Schmelze aus der Gießkammer in die Gussform kann sich noch in der Gießrinne 10 zunächst flüssige Schmelze befinden, welche beispielsweise beim Einbringen der Schmelze aus der Gießkammer in die Gussform erstarren kann. Somit kann sich in der Gießrinne 10 aus der in der Gießrinne 10 erstarrenden Schmelze ein, insbesondere eigensteifes, Gusselement 14 bilden, welches auch als Gießblech oder Gießzunge bezeichnet wird.
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Um nun zu vermeiden, dass bei erneutem Eingießen von Schmelze in die Gießrinne 10 die Gießzunge mit in die Gussform eingegossen wird, ist eine Auswerfereinrichtung 16 vorgesehen, welche vorliegend mehrere und beispielsweise zwei Auswerfer 18 aufweist. Der jeweilige Auswerfer 18 ist beispielsweise als Stab und dabei außenumfangsseitig als gerader Kreiszylinder ausgebildet. Außerdem ist der jeweilige Auswerfer 18 entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulichten und in Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Auswerfers 18 verlaufenden Bewegungsrichtung relativ zu der Gießrinne 10, insbesondere translatorisch, bewegbar. Die Bewegungsrichtung verläuft vorliegend schräg oder vorzugsweise senkrecht zur Längserstreckungsrichtung (Doppelpfeil 12) der Gießrinne 10. Mittels der Auswerfer 18 kann die Gießzunge beziehungsweise in der Gießrinne 10 erstarrte Schmelze aus der Gießrinne 10 herausbewegt und somit entfernt werden.
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Gemäß 1 befinden sich die Auswerfer 18 in einer jeweiligen Ausgangsstellung. Insbesondere befinden sich die Auswerfer 18 in der Ausgangsstellung, während mittels der Gießrinne 10 die Schmelze zu der und in die Gießkammer geführt wird. Beispielsweise nach dem Einbringen der Schmelze aus der Gießkammer in die Gussform werden die Auswerfer 18, insbesondere gleichzeitig, aus der in 1 gezeigten Ausgangsstellung in eine jeweilige, beispielsweise in 2 gezeigte Auswerferstellung relativ zu der Gießrinne 10, insbesondere translatorisch, bewegt. Hierdurch wird die Gießzunge mittels der Auswerfer 18 aus der Gießrinne 10 ausgeworfen, das heißt aus der Gießrinne 10 ausgestoßen und somit entfernt, und zwar ohne dass die Gießzunge zeit- und kostenaufwendig manuell von einer Person aus der Gießrinne 10 entfernt werden müsste.
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Nach dem Entfernen der Gießzunge aus der Gießrinne 10 kann neue Schmelze in die Gießrinne 10 eingegossen und mittels der Gießrinne 10 zu der und in die Gießkammer geführt werden, ohne dass eine Gießzunge aus der Gießrinne 10 mit in die Gussform eingegossen wird. Dadurch können die Gussteile zeit- und kostengünstig sowie mit einer besonders hohen Qualität hergestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gießrinne
- 12
- Doppelpfeil
- 14
- Gusselement
- 16
- Auswerfereinrichtung
- 18
- Auswerfer
- 20
- Doppelpfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3720878 A1 [0002]
- DE 19623720 A1 [0003]
