DE19812068C2 - Gießvorrichtung mit Nachverdichtung - Google Patents
Gießvorrichtung mit NachverdichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum druck- und/oder vakuumgestützten
Gießen von Werkstücken, insbesondere zum Niederdruck-, Gegendruck- und/oder
Vakuumgießen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft
ferner eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung gemäß der Ansprüche 5 und
6.
Beim Herstellen von Werkstücken mittels Gießverfahren liegt ein besonderes Ziel
darin, an vorbestimmten Stellen des gegossenen Werkstückes vorbestimmte
Werkstoffeigenschaften zu erzielen. Hierzu werden beispielsweise mittels Gießen
Verbundmaterialien hergestellt, wobei beispielsweise in einem äußeren Bereich
eine hohe Verschleißfestigkeit des Werkstoffes erzielt wird, während ein innerer
Trägerkörper im wesentlichen duktil ausgebildet ist. Die Qualität gegossener
Werkstücke ist in hohem Maße von der Art des Einfüllvorganges der Schmelze in
die Gießform und dem darauf folgenden Erstarrungsvorgang abhängig.
Für eine exakt gesteuerte Befüllung einer Gießform mit einer Schmelze ist es bei
spielsweise aus EP 0 624 413 A1 bekannt, die Schmelze in einem druckdicht ab
geschlossenen Schmelzofen anzuordnen, wobei der innere Raum des Schmelz
ofens mittels einer Druckerzeugungsvorrichtung unter Druck setzbar ist. Aus dem
Schmelzofen ragt ein Keramiksteigrohr, welches in die Schmelze im Ofen ein
taucht und mit einem Formhohlraum der Gießform verbunden ist. Auf diese Weise
wird durch das Unterdrucksetzen des Schmelzofens Schmelze durch das Steig
rohr in den Formhohlraum der Gießform gedrückt. Durch entsprechende Steue
rung des Druckes im Schmelzofen kann auf vorbestimmte Art und Weise der
Formhohlraum der Gießform mit Schmelze gefüllt werden.
Nach dem Befüllen des Formhohlraums der Gießform mit Schmelze ist es wün
schenswert, zum Herstellen eines besonders homogenen und dichten Gefüges
einen Nachdruck zu einem Zeitpunkt zu erzeugen, zu dem die Schmelze nur zum
Teil durch Abkühlung auskristallisiert bzw. erstarrt ist. Hierzu ist es beispielsweise
bekannt, bei einer Niederdruckgießvorrichtung nach dem Befüllen des Formhohl
raumes mit Schmelze einen erhöhten Druck im Schmelzofen zu erzeugen. Dies
hat jedoch den Nachteil, daß durch die vielen, dem Steigrohr vorgelagerten Kom
ponenten, wie Schmelzofen, Schmelztiegel und Druckerzeugungsvorrichtung, ein
exaktes Halten eines vorbestimmten Druckes über eine längere Zeit schwierig ist.
Es kommt systembedingt zu unerwünschten Druckschwankungen. Ferner ist das
in die Schmelze eintauchende Steigrohr aus Keramik gefertigt und somit nicht ge
eignet, einem höheren Nachverdichtungsdruck standzuhalten. Daher ist ein ent
sprechender Nachverdichtungsdruck auf relativ niedrige Drücke begrenzt, um eine
Zerstörung des Keramiksteigrohres zu verhindern.
Aus der DE-AS 12 85 682 ist eine gattungsgemäße Niederdruckgießvorrichtung
bekannt, bei der mittels eines Schiebers das Steigrohr vom Formhohlraum abge
trennt und mittels eines zusätzlichen, in einem zwischen Formhohlraum und Steig
rohr angeordneten Speiserdrucktopf angeordneten Kolben ein Nachverdichtungs
druck erzeugt wird. Diese Vorrichtung ist jedoch wegen der vielen einzelnen zu
sätzlichen Bauteile aufwendig, kostenintensiv und störanfällig und beim Schließen
des Schiebers kommt es zu unerwünschten Bewegungen der Schmelze im Form
hohlraum.
In der EP 0 270 466 B1 wird eine Gießvorrichtung beschrieben, die einen Kolben
aufweist, welcher gleichzeitig zum Verschließen des Steigrohres und zum Erzeu
gen des Nachverdichtungsdruckes dient. Hierbei ist jedoch einerseits der auf
bringbare Nachverdichtungsdruck durch die Kolbenhöhe begrenzt und anderer
seits ergeben sich Dichtungsprobleme, da der Kolben zum Erzeugen des Nach
verdichtungsdruckes über die Dichtstelle bewegt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der o. g. Art zu schaf
fen, die eine Nachverdichtung mit hohem Nachverdichtungsdruck ermöglicht und
gleichzeitig der hohe Nachverdichtungsdruck über einen längeren Zeitraum kon
stant gehalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der o. g. Art mit den
in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das Verschlußmittel
ein erster Kolben ist, der stromab einer Einmündung des Steigrohres in einer Er
weiterung des Formhohlraumes derart verschiebbar angeordnet ist, daß er wahl
weise die Einmündung des Steigrohres in den Formhohlraum verschließt oder
freigibt, daß die zweite Druckerzeugungsvorrichtung ein zweiter Kolben ist, der
stromab der Einmündung des Steigrohres in einer Erweiterung des Formhohlrau
mes derart verschiebbar angeordnet ist, daß er wahlweise einen Nachverdich
tungsdruck auf die im Formhohlraum befindliche Schmelze ausübt, wobei erster
und zweiter Kolben in derselben Erweiterung des Formhohlraumes konzentrisch
zueinander angeordnet sind.
Dies hat den Vorteil, daß durch das Abschließen des Steigrohres vom Formhohl
raum ein Schutz für das empfindliche Steigrohr vor entsprechenden Nachverdich
tungsdrücken im Formhohlraum geschaffen ist, wodurch höhere Nachverdich
tungsdrücke realisierbar sind. Ferner sind negative Einflüsse auf die Nachver
dichtung durch Druckschwankungen in der ersten Druckerzeugungsvorrichtung
und/oder im Schmelzofen durch die Abkopplung des Steigrohres wirksam vermie
den, wodurch sich bei der Nachverdichtung ein homogeneres Werkstoffgefüge
einstellt. Ferner sind Druckschwankungen im Formhohlraum während der Nach
verdichtung aufgrund von temperaturbedingten Verformungen des Steigrohres
oder bezüglich des Steigrohres stromaufseitigen Komponenten verhindert. Es wird
eine genauere Einstellbarkeit des Nachverdichtungsdruckes erzielt. Ferner ist
durch entsprechendes Zurückfahren des zweiten Kolbens während einer Bewe
gung des ersten Kolbens in seine das Steigrohr verschließende Stellung gewähr
leistet, daß die Schmelze während des Verschließens des Steigrohres absolut
bewegungsfrei bleibt, so daß der Erstarrungsvorgang durch die Bewegung des
ersten Kolbens zum Verschließen des Steigrohres nicht beeinträchtigt wird. Zu
sätzlich wird durch die konzentrische Anordnung der beiden Kolben eine beson
ders kompakte Bauweise mit geringem Raumbedarf erzielt.
Zweckmäßigerweise werden mit der vorgenannten Vorrichtung Kolben, Brems
scheiben, Pleuel, Felgen u. a. oder Bauteile, bei denen Infiltration oder auch Gra
dientenstruktur sowie lokal verstärkte Bereiche realisiert sind, hergestellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gießvorrich
tung,
Fig. 2 bis 4 verschiedene Stellungen des Kolbensystems gemäß Fig. 1,
Fig. 5 einen Zeitverlauf des im Formhohlraum der Gießform erzeugten
Druckes und
Fig. 6 einen alternativen Zeitverlauf des im Formhohlraum der Gießform
erzeugten Druckes.
Die aus Fig. 1 ersichtliche Gießvorrichtung umfaßt einen Schmelzofen 10 mit Be
heizung 12, wie beispielsweise einer Heizwicklung, einer induktiven Heizung oder
einer Widerstandsheizung, und einem im Schmelzofen 10 angeordneten
Schmelztiegel 14. Der Schmelzofen 10 ist mittels eines Deckels 16 und einer ent
sprechenden Dichtung 18 druckdicht abgeschlossen. Der so ausgebildete Druck
raum 20 ist mittels einer ersten Druckerzeugungsvorrichtung 22, wie beispielswei
se einem Druckbehälter, mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagbar.
Durch den Deckel 16 hindurch erstreckt sich ein Steigrohr 24, beisp. ein Keramik
steigrohr, das in eine in dem Schmelztiegel 14 angeordnete Schmelze 26 ein
taucht. An einem dem Schmelzofen 10 abgewandten Ende des Steigrohres 24
mündet dieses in einen Formhohlraum 28, welcher sich bis in eine Gießform 30,
beisp. in eine Kokille, erstreckt. In der Gießform 30 bildet der Formhohlraum 28 in
der dargestellten Ausführungsform einen Hohlraum zum Herstellen eines Kolbens
für eine Brennkraftmaschine aus. Es ist jedoch klar, daß in der Gießform 30 jede
beliebige Form ausgebildet sein kann. Es ist ferner eine Vakuumpumpe 32 vorge
sehen, welche wahlweise die Gießform 30 mit Vakuum beaufschlagt.
Benachbart zur Einmündung des Steigrohres 24 in dem Formhohlraum 28 ist eine
Formhohlraumerweiterung 34 ausgebildet, in welcher ein erster Kolben 36 und ein
zweiter Kolben 38 angeordnet sind. Die beiden Kolben 36 und 38 sind konzen
trisch derart zueinander angeordnet, daß der erste Kolben 36 als Hohlzylinder
ausgebildet ringförmig den zweiten Kolben 38 umgibt. Beide Kolben 36 und 38
sind durch ein nicht näher dargestelltes Antriebssystem entlang der Erweiterung
34 des Formhohlraums 28 in Fig. 1 auf- und abbewegbar.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung befinden sich die beiden Kolben 36 und 38
an ihrem unteren Totpunkt, d. h. eine Einmündung 40 des Steigrohres 24 in den
Formhohlraum 28 ist freigegeben. Bei entsprechender Erwärmung der Schmelze
26 im Ofen 10 mittels der Heizwicklungen 12 derart, daß die Schmelze 26 in
fließfähigem Zustand vorliegt, kann nun durch Anlegen eines Druckes im Druck
raum 20 mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 22 die Schmelze 26 dazu ge
zwungen werden, im Steigrohr 24 aufzusteigen und unter dem Einfluß des Druc
kes im Druckraum 20 den Formhohlraum 28 langsam auszufüllen. Nachdem der
Formhohlraum 28 vollständig mit Schmelze gefüllt ist, beginnt durch Abkühlung
der Schmelze im Formhohlraum 28 ein entsprechender Erstarrungsvorgang. Vor,
während und/oder nach dem Befüllen wird zusätzlich mittels der Vakuumpumpe
32 ein auf die Gießform 30 wirkendes Vakuum erzeugt.
Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, in der eine Auskristallisation bzw.
Erstarrung der Schmelze im Formhohlraum 28 vorzugsweise an den Randberei
chen zur Gießform 30 stattgefunden hat, wird der ringförmige Kolben 36. nach
oben in Pfeilrichtung 42 gemäß Fig. 1 bewegt. Durch diese Aufwärtsbewegung
des ersten Kolbens 36 kommt dieser in eine Position, in der er die Einmündung 40
des Steigrohres 24 in den Formhohlraum 28 verschließt. Diese Position ist in Fig.
2 dargestellt. Während des Verschließens der Einmündung 40 des Steigrohres 24
mittels des äußeren ringförmigen Kolbens 36 ist es von großer Bedeutung, daß
die im Formhohlraum 28 bereits vorhandene Schmelze 26 in keiner Weise durch
die Bewegung des Kolbens 36 bewegt wird. Hierzu erfolgt eine bezüglich des Kol
bens 36 gegenläufige Bewegung des zweiten inneren Kolbens 38, so daß das
Volumen im Formhohlraum 28 trotz der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens 36
im wesentlichen konstant bleibt und keine Bewegung der Schmelze im Formhohl
raum 28 erfolgt.
In der in Fig. 2 dargestellten Situation ist die Einmündung 40 des Steigrohres 24 in
den Formhohlraum 28 durch den ersten ringförmigen Kolben 36 vollständig und
druckdicht verschlossen. Nunmehr kann in einem weiteren Schritt der Aufbau ei
nes Nachverdichtungsdruckes in dem Formhohlraum 28 erfolgen, wobei durch
den Verschluß mittels des ersten Kolbens 36 dieser Nachverdichtungsdruck nicht
in das Steigrohr 24 und diesem vorgeschaltete Komponenten zurückwirken kann.
Das Steigrohr 24 ist somit vor dem nachfolgend im Formhohlraum 28 erzeugten
Nachverdichtungsdruck geschützt. Zum Erzeugen des Nachverdichtungsdruckes
wird der zweite innere Kolben 38 in Pfeilrichtung 44 gemäß Fig. 2 und 3 nach
oben verschoben. Durch diese Verschiebung des zweiten Kolbens 38 nach oben
in Pfeilrichtung 44 ergibt sich durch die entsprechende Volumenverringerung des
Formhohlraums 28 ein hoher Nachverdichtungsdruck. Da der Formhohlraum 28
ansonsten mit keinen beweglichen, druckvariablen oder druckinstabilen Teilen
mehr verbunden ist, wie beisp. dem Steigrohr 24 oder dem Ofen 10, ergeben sich
keine unerwünschten Schwankungen des Nachverdichtungsdruckes im Formhohl
raum 28. Die Position des Kolbens 38 kann sehr genau eingestellt und gehalten
werden, so daß sich ein sehr genau vorbestimmbarer und besonders gut über ei
nen längeren Zeitraum konstant haltbarer Nachverdichtungsdruck im Formhohl
raum 28 ergibt. In der Folge wird ein besonders homogenes und gleichmäßiges
Gefüge in dem so unter dem hohen Nachverdichtungsdruck stehenden Werkstück
in der Gießform 30 erzielt. Fig. 4 zeigt dabei beispielhaft eine obere Endstellung
für den zweiten Kolben 38, in der ein vorbestimmter Nachverdichtungsdruck im
Formhohlraum 28 herrscht. Unter der Einwirkung dieses hohen und konstanten
Nachverdichtungsdruckes erstarrt die Schmelze durch Abkühlung homogen und
dicht im Formhohlraum 28 unter Ausbildung des herzustellenden Werkstückes.
Das Steigrohr 24 ist aus einer Hauptachse des Systems heraus versetzt angeord
net und mündet seitlich in den Formhohlraum 28 ein. Dies ist besonders vorteil
haft, da dadurch die Antriebsvorrichtung für die Kolben 36, 38 und der Ofen 10
sowie die erste Druckerzeugungsvorrichtung 22 in einer Ebene nebeneinander
angeordnet werden können, so daß sich ein geringer Raumbedarf und eine kom
pakte Bauweise ergeben.
Anhand der grafischen Darstellung von Druckverläufen über der Zeit gemäß Fig. 5
und 6 wird nachfolgend ein Gießvorgang näher erläutert.
Wie sich aus Fig. 5 ergibt, wird in einem Zeitraum t1 der Druck im System langsam
auf einen vorbestimmten Druck p1 erhöht. Dies entspricht der Druckerhöhung mit
tels der ersten Druckerzeugungsvorrichtung 22 im Druckraum 20. In dieser Zeit
wird Schmelze aus dem Ofen 10 über das Steigrohr 24 in den Formhohlraum 28
unter dem Gasdruck "p" im Schmelzofen befördert. Diese Zeitspanne t1 wird
nachfolgend als Formfüllungszeit bezeichnet. Am Ende der Formfüllungszeit t1 ist
der Formhohlraum 28 vollständig mit der Schmelze 26 aufgefüllt. Im nachfolgen
den Zeitraum t2 wird für eine beginnende Kristallisation bzw. Erstarrung der
Schmelze 26 im Formhohlraum 28 der Druck p1 für eine vorbestimmte Zeit gehal
ten. Die erste Auskristallisation bzw. Erstarrung durch Abkühlung erfolgt dabei in
bevorzugter Weise an den Grenzflächen der Schmelze 26 zu den Formhohlraum
28 umgrenzenden Innenflächen der Gießform 30. In einem nachfolgenden Zeit
raum t3 wird der erste Kolben 36 in Schließrichtung bewegt, um die Einmündung
40 des Steigrohres 24 in den Formhohlraum 28 zu verschließen. Wie sich unmit
telbar aus dem Druckverlauf über die Zeit ergibt, bleibt der Druck konstant auf p1
stehen. Dies wird dadurch erzielt, daß der zweite Kolben 38 entsprechend gegen
läufig zum ersten Kolben 36 bewegt wird, so daß sich keine Druckänderung und
keine Volumenänderung im Formhohlraum 28 ergibt. Dadurch bleibt die bereits im
Formhohlraum 28 befindliche Schmelze 26 während des Schließvorganges, also
während der Zeit t3, bewegungslos.
In einem nachfolgenden Zeitraum t4 erfolgt durch bezüglich der vorangegangenen
Bewegung entgegengesetzte Bewegung des zweiten Kolbens 38 eine Druckerhö
hung im Formhohlraum 28, wobei am Ende des Zeitabschnittes t4 der endgültige
Nachverdichtungsdruck p2 erreicht ist. Dieser Nachverdichtungsdruck p2 wird über
den Zeitraum t5 während der Auskristallisation bzw. Erstarrung der Schmelze im
Formhohlraum 28 gehalten. Es ist aus Fig. 5 unmittelbar ersichtlich, daß der
Nachverdichtungsdruck p2 wesentlich höher gewählt werden kann als der Form
füllungsdruck p1, da ab dem Ende des Zeitraumes t3 bzw. dem Beginn des Zeit
raumes t4 das Steigrohr 24 völlig vom Formhohlraum 28 abgeschlossen ist, so daß
der im Formhohlraum 28 mittels des zweiten Kolbens 38 aufgebaute Nachver
dichtungsdruck nicht auf das Steigrohr 24 und entsprechend vorgelagerte Kompo
nenten rückwirken kann. Im Zeitraum t5 erfolgt somit eine Kristallisation bzw. Er
starrung der Schmelze 26 im Formhohlraum 28 unter dem Nachverdichtungsdruck
p2, wodurch ein entsprechend homogenes und gleichmäßiges Gefüge des Werk
stoffes erzielt wird. Im abschließenden Zeitabschnitt t6 wird der Druck auf den
Ausgangsdruck zurückgefahren, und es erfolgt eine weitere Abkühlung der
Schmelze ohne Druck.
Fig. 6 zeigt einen analogen Druckverlauf über der Zeit gemäß einer zweiten be
vorzugten Ausführungsform. Der Druckverlauf im Formhohlraum 28 zwischen den
Drücken p0, p1 und p2 sowie in den Zeiträumen t1 bis t6 entspricht demjenigen ge
mäß Fig. 5. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird hier zusätzlich
die Gießform 30 mittels der Vakuumpumpe 32 im Zeitraum t0 und im Zeitraum t1
mit einem Vakuum V1 beaufschlagt. Dieses Vakuum V1 entspricht im wesentlichen
einem Druck, welcher kleiner ist als der Ausgangsdruck p0. Hierbei wird bereits zu
einem Zeitpunkt t0 das Vakuum V1 angelegt, zu dem noch keine Druckerhöhung
im Schmelzofen 10 für eine Formfüllung über das Steigrohr 24 erfolgt. Stattdessen
initiiert das Vakuum ein Ansaugen von Schmelze aus dem Schmelzofen 10, so
daß eine Befüllung des Formhohlraumes 28 beginnt. Dieser Zeitverlauf des Va
kuums V1 ist lediglich beispielhaft. Es ist auch möglich, das Vakuum V1 lediglich
zum Zeitraum t0 oder lediglich zum Zeitraum t1 oder ebenfalls in den übrigen Zeit
räumen t2 bis t6 wahlweise anzulegen. Das Vakuum V1 unterstützt dabei den
Transport von Schmelze 26 aus dem Schmelztiegel 14 im Ofen 10 über das Steig
rohr 24 in den Formhohlraum 28 hinein. Durch entsprechende Wahl der Stärke
des Vakuums V1 und durch einen entsprechenden Zeitverlauf zusammen mit einer
entsprechenden Wahl der Werte der Drücke p0, p1 und p2 und eines entsprechen
den Zeitverlaufes des Druckes p im Formhohlraum 28 ist somit eine genau vorbe
stimmte Befüllung des Formhohlraums 28 mit der Schmelze 26 möglich.
Durch die Nachverdichtung ergibt sich eine verkürzte Zykluszeit, da das Metall an
Wänden der Form 30 gedrückt wird. Dies führt zu einem schnelleren Wärmeüber
gang. Im Gegensatz zur herkömmlichen Nachverdichtung ergibt sich eine turbu
lenzarme Formfüllung, da die Nachverdichtung erst nach vollständiger Formfüllung
einsetzt.
Diese Technologie bietet u. a. ein großes Potential für die Herstellung von Ver
bundbauteilen, die durch beispielsweise Infiltration einer Vorform (preform) aus
metallischem oder keramischem Material hergestellt werden. Ein Anwendungsge
biet ist beispielsweise die Herstellung von Kolben für Verbrennungsmotoren oder
Bremsscheiben für Eisenbahnzüge. Eine besonders vorteilhafte Erweiterung des
erfindungsgemäßen Gießverfahrens ergibt sich aus einer Kombination von Nie
derdruckgießen, Gegendruckgießen und Vakuumgießen. Die Erfindung kann so
wohl bei metallischen Dauerformen als auch verlorenen Sandformen oder anderen
Gießformen eingesetzt werden. Ein wesentliches Element der Erfindung liegt da
bei darin, daß zunächst die Einmündung 40 des Steigrohrs 24 von einem bei
spielsweise äußeren Kolben 36 überfahren wird und somit abgeschlossen ist.
Damit dabei kein Druck auf die bereits im Formhohlraum 28 befindliche Schmelze
26 ausgeübt wird, fährt gleichzeitig ein beisp. innerer Kolben 38 genau so weit
entgegengesetzt zum ersten Kolben 36, daß kein Druck auf die Schmelze ausge
übt wird und somit jedes Volumenelement der Schmelze 26 im Formhohlraum 28
an seinem Ort verbleibt. Die darauffolgende Nachverdichtung kann somit ohne
Beschädigung des Steigrohres 24 durch entsprechende Bewegung des zweiten
Kolbens 38 erfolgen. Gegebenenfalls wird der Prozeßablauf durch ein Vakuum
ziehen gemäß Fig. 6 unterstützt.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum druck- und/oder vakuumgestützen Gießen von Werkstüc
ken, insbesondere zum Niederdruck-, Gegendruck- und/oder Vakuumgie
ßen, mit einer ersten Druckerzeugungsvorrichtung (22), welche in einem
Schmelzofen (10), in dem eine Schmelze (26) angeordnet ist, einen vorbe
stimmten Druck einstellt, wobei ein in die Schmelze (26) tauchendes Steig
rohr (24), insbesondere ein Keramiksteigrohr, mit einem Formhohlraum (28)
einer Gießform (30) verbunden ist, wobei ein Verschlußmittel (36) vorgese
hen ist, welches das Steigrohr (24) stromab zum Formhohlraum (28) wahl
weise druckdicht abschließt, wobei ferner eine zweite Druckerzeugungsvor
richtung (38) vorgesehen ist, welche bei verschlossenem Steigrohr (24) im
Formhohlraum (28) einen vorbestimmten Nachverdichtungsdruck einstellt
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verschlußmittel ein erster Kolben (36) ist, der stromab einer Ein
mündung (40) des Steigrohres (24) in einer Erweiterung (34) des Formhohl
raumes (28) derart verschiebbar angeordnet ist, daß er wahlweise die Ein
mündung (40) des Steigrohres (24) in den Formhohlraum (28) verschließt
oder freigibt, daß die zweite Druckerzeugungsvorrichtung ein zweiter Kol
ben (38) ist, der stromab der Einmündung (40) des Steigrohres (24) in einer
Erweiterung (34; 80) des Formhohlraumes (28) derart verschiebbar ange
ordnet ist, daß er wahlweise einen Nachverdichtungsdruck auf die im
Formhohlraum (28) befindliche Schmelze (26) ausübt, wobei erster und
zweiter Kolben (36, 38) in derselben Erweiterung (34) des Formhohlraumes
(28) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr
(24) aus einer Hauptachse der Vorrichtung versetzt angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die er
ste Druckerzeugungsvorrichtung (22) ein Druckbehälter und/oder ein Kom
pressor und/oder eine Vakuumpumpe ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gießform (30) eine Dauerform oder eine verlorene Form
ist.
5. Verwendung einer Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorhergehen
den Ansprüche zum Herstellen von Kolben, Bremsscheiben, Pleuel, Felgen
u. a. oder Bauteilen mit Infiltration und/oder Gradientenstruktur und/oder lo
kal verstärkten Bereichen.
6. Verwendung einer Vorrichtung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 4 zum Herstellen von Werkstücken mittels druck- und/oder vakuumge
stütztem Gießen.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19812068A DE19812068C2 (de) | 1998-03-11 | 1998-03-19 | Gießvorrichtung mit Nachverdichtung |
PCT/DE1999/000672 WO1999046072A1 (de) | 1998-03-11 | 1999-03-11 | Giessvorrichtung und giessverfahren mit nachverdichtung |
DE1999143153 DE19943153C1 (de) | 1998-03-19 | 1999-09-09 | Gießvorrichtung mit Nachverdichtung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19810527 | 1998-03-11 | ||
DE19812068A DE19812068C2 (de) | 1998-03-11 | 1998-03-19 | Gießvorrichtung mit Nachverdichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19812068A1 DE19812068A1 (de) | 1999-09-16 |
DE19812068C2 true DE19812068C2 (de) | 2000-09-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19812068A Expired - Fee Related DE19812068C2 (de) | 1998-03-11 | 1998-03-19 | Gießvorrichtung mit Nachverdichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19812068C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006040256A1 (de) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Ing. Rauch Fertigungstechnik Gmbh | Niederdruck-Giessverfahren und Vorrichtung hierfür |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK1222044T3 (da) * | 1999-09-09 | 2003-11-03 | Gut Gmbh | Støbeindretning med efterkomprimering |
DE10012787B4 (de) * | 2000-03-16 | 2008-04-10 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung von Leichtmetallgussteilen mit eingegossenen Buchsen |
DE102015208964A1 (de) | 2015-05-15 | 2016-11-17 | Harald Justus Weis | Verfahren zum Gießen von Metall, Adaptereinheit und Vorrichtung zum Gießen von Metall umfassend eine derartige Adaptereinheit |
DE102016106256B3 (de) * | 2016-04-06 | 2017-03-02 | Stefan Argirov | Vorrichtung zur Herstellung von Gussteilen, wie Aluminiumguss, im Niederdruckgießverfahren |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1285682B (de) * | 1964-03-06 | 1968-12-19 | Alusuisse | Niederdruckgiessvorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
DE3618059A1 (de) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Bbc Brown Boveri & Cie | Niederdruck-giessverfahren und vorrichtung zu dessen herstellung |
EP0270466B1 (de) * | 1986-10-31 | 1989-09-27 | Aluminium Pechiney | Druckgiessmaschine für metallische Gussstücke, die Keramikfasern enthalten können |
-
1998
- 1998-03-19 DE DE19812068A patent/DE19812068C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1285682B (de) * | 1964-03-06 | 1968-12-19 | Alusuisse | Niederdruckgiessvorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
DE3618059A1 (de) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Bbc Brown Boveri & Cie | Niederdruck-giessverfahren und vorrichtung zu dessen herstellung |
EP0270466B1 (de) * | 1986-10-31 | 1989-09-27 | Aluminium Pechiney | Druckgiessmaschine für metallische Gussstücke, die Keramikfasern enthalten können |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DE-Z.: "Kantenschärfe" in: Maschinenmarkt, 96, 1990, 47, S.34 * |
DE-Z.: M.Manolov u. H.Smetan: "Neuerungen beim Gegendruckgießverfahren". in: Gießerei-Praxis, 1984, 10, S.151-158 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006040256A1 (de) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Ing. Rauch Fertigungstechnik Gmbh | Niederdruck-Giessverfahren und Vorrichtung hierfür |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19812068A1 (de) | 1999-09-16 |
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