DE19956478A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von GußstückenInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Herstellen von Gußstücken aus einem fließ- oder streufähigen Vormaterial, welches zunächst erwärmt und zumindest teilweise plastifiziert wird, und wobei das zumindest teilweise plastifizierte Material in einer Kammer unter Druck gesetzt, anschließend aus der Kammer gefördert wird und schließlich in eine Gießform eingespritzt wird, schlägt die Erfindung vor, daß das Material in einer Kammer mit beweglichen Wandungen unter Druck gesetzt wird, wobei durch die Bewegungen der Wandungen des Volumen des Innenraumes der Kammer verändert wird, derart, daß dieses Volumen möglichst genau dem in der Kammer enthaltenen Volumen des Materials entspricht, wobei das Volumen der Kammer während des Zuführens von Material durch den Einlaß in die Kammer vergrößert wird und während des Gießvorganges verringert wird. DOLLAR A Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken aus einem fließ- oder streufähigen Vormaterial vor, mit einer Einspritzeinheit, aus der das zumindest teilweise verflüssigte Material in eine Gießform einspritzbar ist, wobei die Einspritzeinheit eine Einlaßöffnung zur Zufuhr des Materials und eine zur Gießform führende Auslaßöffnung aufweist, wobei die Einspritzeinheit eine Kammer mit zwei beweglichen Wandungen aufweist, die wahlweise entweder in einer Richtung gemeinsam beweglich sind oder gegenläufig zueinander beweglich sind, derart, daß der Innenraum der Kammer wahlweise volumenveränderlich und/oder verschiebbar ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vor
richtung zum Herstellen von Gußstücken nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus der Praxis be
kannt. So ist es beispielsweise bekannt, Kunststoff im soge
nannten Spritzgießverfahren zu gießen. Weiterhin ist es be
kannt, Metall in einem dem Spritzgußverfahren ähnlichen Ver
fahren zu gießen, wobei hier beispielsweise Magnesium ver
wendet wird. Da Magnesium ein hochreaktives Material ist, er
fordern die zum Gießen von Magnesium verwendeten Vorrich
tungen aufwendige Maßnahmen, um den Zutritt der äußeren
Umgebungsluft zu der Magnesiumschmelze zu verhindern. So
ist beispielsweise bekannt, im Bereich der Einspritzeinrichtung
die Gießvorrichtung unter Schutzgas zu betreiben, um das Ein
dringen von äußerer Umgebungsluft und damit von Sauerstoff
zu vermeiden, wenn beispielsweise die Gießform geöffnet wird
und Luft in das System gelangen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Verfahren dahingehend zu verbessern, daß dieses mit einfa
chen Mitteln die Verarbeitung von Material unter Ausschluß der
äußeren Umgebungsatmosphäre ermöglicht. Weiterhin liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hierzu geeignete Vorrich
tung anzugeben.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Vor
richtung mit den Merkmalen des Anspruches 4 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine formverän
derliche Kammer vorzusehen, aus der das plastifizierte Material
direkt in die Gießform eingespritzt werden kann oder indirekt
zunächst weitergefördert und dann aus einer separaten Ein
spritzeinheit in die Gießform eingespritzt werden kann. Durch
diese Formveränderlichkeit der Kammer und den dadurch ver
änderlichen Innenraum, insbesondere das veränderliche Innen
raumvolumen, wird es möglich, das Kammervolumen während
des Einspritzvorgangs zu minimieren, und zwar in dem Maße,
wie Material aus der Kammer gefördert bzw. in die Gießform
eingespritzt wird und demzufolge das Füllvolumen der Kammer
abnimmt.
Auf diese Weise wird ein freies Kammervolumen, welches nicht
vom Material ausgefüllt ist und in welches somit Luft gelangen
könnte, stets minimal gehalten oder gänzlich vermieden, so daß
das Eindringen der äußeren Atmosphäre in die Kammer vermie
den bzw. erheblich minimiert werden kann. Die Kammer oder die
ganze Einspritzeinheit mit Schutzgas zu umgeben kann auf die
se Weise entweder vermieden werden oder die Anforderungen
an eine Kapselung der Kammer bzw. der Einspritzeinheit kön
nen erheblich reduziert werden, so daß die Vorrichtung trotz der
beweglichen Kammerwandungen insgesamt konstruktiv verein
facht werden und preisgünstiger ausgestaltet werden kann.
Insbesondere kann dabei auf einfache Weise vorgesehen
werden, die Veränderlichkeit der Kammerwandungen dazu zu
nutzen, den Einspritzdruck aufzubauen, so daß durch diese
Kombination der Funktionen die Vorrichtung vergleichsweise
einfach und preisgünstig ausgestaltet werden kann.
Verfahrenstechnisch ergibt sich der Vorteil, daß der Aufbau des
Einspritzdrucks in der Kammer erfolgen kann, wenn diese durch
die Bewegung der Kammerwandung von der Materialzufuhr ab
geschlossen ist. Aufwendige Rückschlagventile können vermie
den werden und der Druckaufbau innerhalb der Kammer kann
erheblich präziser als unter Verwendung derartiger Rückschlag
ventile gesteuert werden: wenn z. B. die Beweglichkeit der
Kammerwandung gleichzeitig zum Öffnen und Schließen der
Einlaßöffnung dient, ist die Einlaßöffnung und der davor befind
liche Bereich der Materialzuführung vom eigentlichen Einspritz
vorgang entkoppelt, so daß ein Druckaufbau in der Kammer er
folgen kann, ohne daß ein Rückstrom in den Bereich der Mate
rialzuführung erfolgen kann. Der Einspritz-Druckverlauf kann
daher präzise gesteuert werden.
Schlecht kalkulierbare Rückflußmengen, die durch ein Rück
schlagventil bis zu dessen vollständiger Schließung entweichen,
sind ausgeschlossen. Die Fördereinheit im Bereich der Mate
rialzuführung ist am Druckaufbau des Einspritzvorgangs nicht
beteiligt und kann dementsprechend einfacher konstruktiv aus
gestaltet sein und einfacher gesteuert werden, da sie lediglich
das Material in die Kammer fördern muß und dementsprechend
im wesentlichen lediglich der Förderdruck und ggf. die Tempera
tur überwacht werden muß.
Eine zusätzliche translatorische, axiale Beweglichkeit bei der
Fördereinheit, wie sie bei rotatorisch angetriebenen Förder
schnecken zum Aufbau besonders hoher Drücke oder für
schnellere Einspritzvorgänge bekannt ist, kann entfallen, so daß
Vereinfachungen im konstruktiven Bereich und hinsichtlich der
Verfahrensführung erzielbar sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dementsprechend
ausgestaltete Vorrichtung sind beispielsweise für die Verarbei
tung von Magnesium geeignet, jedoch kann diese Erfindung
auch für die Verarbeitung anderer Materialien vorteilhaft ange
wendet werden, insbesondere wenn derartige Materialien von
der äußeren Atmosphäre abgeschlossen verarbeitet werden
sollen. Es kann sich um Metalle, Kunststoffe oder andere Mate
rialien handeln, wobei diese der Vorrichtung bereits in flüssiger
oder zumindest teilverflüssigter Form zugeführt werden, oder
wobei die Vorrichtung eine eigene Plastifizierungseinheit auf
weisen kann, die der Einspritzeinheit vorgeschaltet ist und in die
festes, z. B. granulatförmiges, Vormaterial eingegeben wird.
Die erwähnte konstruktive Vereinfachung und auch eine Verein
fachung des Verfahrensablaufes durch die Beweglichkeit der
Kammerwandungen zum Steuern der Ein- und Auslaßöffnungen
der Kammer, d. h. um die Öffnungs- und Schließzeiten dieser
Öffnungen zu bestimmen, kann beispielsweise erzielt werden,
indem in der Bewegungsrichtung der beweglichen Kammerwan
dungen gesehen Ein- und Auslaß der Kammer voneinander be
abstandet sind, so daß durch Bewegung der Kammerwandun
gen gesteuert werden kann, ob der Einlaß oder der Auslaß oder
ggf. beide Öffnungen gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen
sein sollen. Durch einen derartigen Verschluß wird zudem die
Möglichkeit, Umgebungsatmosphäre in die Kammer gelangen zu
lassen, noch weiter ausgeschlossen, da nicht nur der
Kammerinhalt, der für eine derartige Atmosphäre zugänglich ist,
minimiert ist, sondern die Kammer regelrecht verschlossen
werden kann.
Auf vergleichsweise einfache Weise kann die dazu vorgesehene
Vorrichtung eine rohrförmige Kammer aufweisen, wobei zwei
gegenüberliegende Wandungen dieses Rohres, beispielsweise
die beiden Stirnwandungen, durch die beweglichen Wandungen
gebildet werden, wobei diese Wandungen dann gemeinsam in
derselben Richtung oder gegenläufig angetrieben werden kön
nen, und zwar jeweils entweder gleich schnell oder mit unter
schiedlichen Geschwindigkeiten, um die gewünschten Verhält
nisse im Kammerinneren einzustellen.
Das Rohr kann vorteilhaft als Zylinder mit rundem Querschnitt
ausgestaltet sein, so daß vergleichsweise einfach eine zuver
lässige Abdichtung der beweglichen Wandungen gegenüber der
Rohrwandung erzielbar ist.
Vorteilhaft kann bei der Fördereinheit vorgesehen sein, mehrere
ggf. ineinandergreifende Schnecken zu verwenden, die gleich-
oder gegenläufig angetrieben werden können. So kann ein
gleichmäßigerer, definierter Druck aufgebaut und eine Selbst
reinigung oder eine Zwangsförderung erzielt werden.
Eine Schnecke kann über ihre Länge unterschiedliche äußere
Geometrien aufweisen, um während des Materialtransports das
Material auf entsprechend unterschiedliche Weise bearbeiten zu
können, z. B. zu homogenisieren, zu mischen, Zusatzstoffe ein
zuarbeiten, zu scheren oder zu kneten.
Der Kammer können weitere Fördereinheiten vorgeschaltet sein,
die ggf. ähnlich wie die erwähnte beheizte Schnecke als Misch- ,
Förder- und Erwärmungseinheiten ausgestaltet sein können.
Durch diese mehrere Fördereinheiten können unterschiedliche
Materialien in die Kammer eingebracht werden: beispielsweise
unterschiedliche Werkstoffe oder der gleiche Werkstoff mit un
terschiedlichen Temperaturen. Durch gezielte Verteilung der
unterschiedlichen Materialien innerhalb der Kammer lassen sich
Werkstücke herstellen, die Zonen unterschiedlicher Eigenschaf
ten aufweisen, z. B. faser- oder partikelverstärkte Zonen im Be
reich von Gewinden oder abrasiv beanspruchter Stellen, oder es
können Zonen mit einem sandwichartigen Aufbau des Werk
stücks resultieren.
Vorteilhaft ermöglicht eine eigene Ansteuerung jeder einzelnen
Fördereinheit bzw. Förder- und Erwärmungseinheit die flexible
Änderung der gewünschten Dosierungen. Es kann sich jedoch
auch durch Anordnung und Gestaltung der in die Kammer mün
denden Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen und in Abhängigkeit von
der Bewegung der beweglichen Wandungen das Öffnen und
Schließen dieser Öffnungen steuern lassen, so daß entweder
ein grundsätzlich festes Dosierungsverhältnis eingestellt sein
kann oder das Dosierungsverhältnis kann durch eine andere
Ansteuerung der Wandungsbewegungen beeinflußt werden
oder dadurch, daß die Öffnungen z. B. durch Schieber verän
derlich sind.
Vorteilhaft können mehrere Kammern an dieselbe Gießform an
schließen. Hierdurch wird die erwähnte Herstellung von Werk
stücken mit Zonen unterschiedlicher Eigenschaften aufgrund
unterschiedlicher eingespritzter Materialien besonders gut mög
lich. Jede der Kammern kann dabei entweder für die Zuführung
eines einzigen oder wie erwähnt mehrerer unterschiedlicher
Materialien ausgestaltet sein.
Insbesondere kann eine zusätzliche Zuführungseinheit für die
Beimischung von z. B. körnigen oder pulverigen Partikeln oder
von Fasern vorgesehen sein. Als körnige oder pulverige Partikel
können z. B. SiC-, Al2O3- oder Kohlenstoffpartikel vorgesehen
sein. Die Zugabe der Partikel oder Fasern kann erfolgen, indem
diese direkt und unvermischt in die Kammer gegeben werden.
Vorteilhaft erfolgt die Zugabe jedoch dadurch, daß auch in die
ser zusätzlichen Zuführungseinheit das Werkstoff-Grundmaterial
zugeführt wird, z. B. Kunststoff oder Leichtmetall, allerdings mit
Partikeln oder Fasern angereichert, so daß die gewünschte
Verteilung von Partikeln oder Fasern erzielt werden kann und
gleichzeitig der gewünschte Materialverbund des Grundmateri
als im herzustellenden Werkstück sichergestellt werden kann.
Insbesondere kann vorgesehen sein, die Partikel oder Fasern
an externer Stelle bereits vor Eintritt in die Kammer und ggf so
gar vor Eingabe in die Fördereinheit homogen mit dem Grund
material zu vermischen, z. B. durch induktives oder mechani
sches Rühren.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "mehrere", z. B.
bezogen auf die Anzahl der verwendeten Schnecken, För
dereinheiten oder Kammern, stets "wenigstens zwei". Außer den
erwähnten Schnecken-Fördereinheiten können auch anderwei
tig ausgestaltete Fördereinheiten Verwendung finden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich
nungen näher erläutert. Dabei zeigen die:
Fig. 1 bis 4 in rein schematischer Darstellung einen Schnitt
durch die Einspritzeinheit sowie durch die benach
barten Baugruppen einer Gießmaschine in ver
schiedenen Stadien eines Gießvorganges.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Vorrichtung bezeichnet, die zur
Herstellung von Gußstücken aus streufähigem, z. B. granulat
förmigem Vormaterial dient. Insbesondere kann dabei vorge
sehen sein, Magnesiumgranulat in einer druckguß- oder spritz
gußähnlichen Verfahrensweise zu verarbeiten.
Dabei ist insbesondere eine Einspritzeinheit 2 dargestellt. Der
Einspritzeinheit 2 wird das plastifizierte, also fließfähig einge
stellte Material durch eine Plastifizierungseinheit 3 zugeführt.
Die Plastifizierungseinheit 3 ist mit einer Schnecke versehen,
die einerseits durch Reibung das Vormaterial erwärmt. Zusätz
lich ist die Plastifizierungseinheit 3 beheizt, um eine weitere Er
wärmung des Vormaterials zu ermöglichen, und schließlich för
dert die Schnecke auch das erwärmte und fließfähig gewordene
Material durch einen Einlaß 4 in die Einspritzeinheit 2.
Die Plastifizierungseinheit 3 stellt also zunächst eine Förderein
heit dar. Da granulatförmiges Vormaterial verwendet wird, dient
die Plastifizierungseinheit 3 jedoch nicht nur dem Transport die
ses Materials, sondern auch dessen Erweichung bzw. Plastifi
zierung. Bei Verwendung von bereits flüssigem oder breiigem
Vormaterial kann die Plastifizierungseinheit 3 hingegen aus
schließlich als Fördereinheit ausgestaltet sein, ggf. mit zusätzli
cher Misch- oder Homogenisierungsfunktion, jedoch ohne die
Aufgabe, das Material zu erweichen bzw. zu plastifizieren.
Aus der Einspritzeinheit 2 wird anschließend das Material durch
einen Auslaß 5 in eine ebenfalls lediglich rein schematisch an
gedeutete Gießform 6 eingespritzt. Die Gießform 6 kann gekühlt
sein, um eine schnelle Erstarrung und damit eine schnelle Ent
nahme des Gußstückes aus der Gießform 6 zu ermöglichen.
Die Einspritzeinheit 2 weist eine Kammer 7 auf, die durch den
Einlaß 4 und den Auslaß 5 befüllt bzw. entleert werden kann.
Die Wandungen der Kammer 7 werden einerseits durch ein
zylindrisches Rohr 8 gebildet und andererseits durch zwei be
wegliche Wandungen 9 und 10, so daß insgesamt eine zylindri
sche Kammer 7 mit beweglichen Stirnwänden geschaffen ist.
Die beweglichen Wandungen 9 und 10 können auch als Kolben
9 und 10 bezeichnet werden in Analogie an die Verhältnisse bei
Verbrennungsmotoren, Pumpen oder Verdichtern und dement
sprechend sind Betätigungsstangen, mit denen die Kolben 9
und 10 bewegt werden können, als Pleuel 11 und 12 bezeich
net. Diese Pleuel 11 und 12 können fest mit den Kolben 9 und
10 verbunden sein, z. B. wenn sie ausschließlich axial bewegt
werden und beispielsweise hydraulisch hin- und herbewegt wer
den. Es kann jedoch auch ein gelenkiger Anschluß der Pleuel
11 und 12 an die Kolben 9 und 10 vorgesehen sein, z. B. wenn
die Pleuel 11 und 12 mechanisch mittels Kurbeln, Kurvenschei
ben od. dgl. angetrieben sind und aus ihrer in Fig. 1 dargestell
ten, axial miteinander fluchtenden Anordnungen ausgelenkt und
gegenüber den Wandungen bzw. Kolben 9 und 10 abgewinkelt
werden sollten.
Fig. 1 zeigt den Anfang eines Befüllvorganges für die Kammer 7:
Aus der Plastifizierungseinheit 3 fördert die Schnecke das fließfähig gewordene Material in den Einlaß 4. Durch die ent sprechend angehobene Stellung des oberen Kolbens 9 und die entsprechend abgesenkte Stellung des unteren Kolbens 10 ist der Einlaß 4 zur Kammer 7 hin offen, so daß das Material in die Kammer 7 gelangen kann. Zunächst wird - wie durch den senk rechten Pfeil angedeutet - ausschließlich der Kolben 9 mit Hilfe des Pleuels 11 weiter angehoben, um das Volumen der Kammer 7 zu vergrößern, so daß diese eine zunehmende Menge von Material aufnehmen kann. Während dieses Befüllvorganges verbleibt der untere Kolben 10, durch das Pleuel 12 gestützt, in einer Stellung, in der er den Auslaß 5 verschließt.
Aus der Plastifizierungseinheit 3 fördert die Schnecke das fließfähig gewordene Material in den Einlaß 4. Durch die ent sprechend angehobene Stellung des oberen Kolbens 9 und die entsprechend abgesenkte Stellung des unteren Kolbens 10 ist der Einlaß 4 zur Kammer 7 hin offen, so daß das Material in die Kammer 7 gelangen kann. Zunächst wird - wie durch den senk rechten Pfeil angedeutet - ausschließlich der Kolben 9 mit Hilfe des Pleuels 11 weiter angehoben, um das Volumen der Kammer 7 zu vergrößern, so daß diese eine zunehmende Menge von Material aufnehmen kann. Während dieses Befüllvorganges verbleibt der untere Kolben 10, durch das Pleuel 12 gestützt, in einer Stellung, in der er den Auslaß 5 verschließt.
Fig. 2 zeigt den Beginn des Gießvorganges:
Der untere Kolben 10 wird durch das Pleuel 12 nach unten gezogen und gibt den Auslaß 5 frei. Der obere Kolben 9 wird in derselben Richtung bewegt, so daß aufgrund des innerhalb der Kammer 7 herr schenden Druckes bereits Material durch den Ausgang 5 in die Form 6 fließt. Dies gilt aufgrund des in der Kammer 7 herr schenden Fülldrucks auch dann, wenn die beiden Kolben 9 und 10 gleich schnell bewegt werden, die Kammer 7 mit gleichblei bendem Volumen also nur verschoben wird. Durch eine im Ver gleich zum unteren Kolben 10 schnellere, aber in derselben Richtung erfolgende Bewegung des oberen Kolbens 9 kann das Kammervolumen verringert und somit der Druck innerhalb der Kammer 7 erhöht werden bzw. der durch den Materialaustritt zunächst abfallende Druck aufrechterhalten werden, zugunsten eines schnelleren Gießvorgangs.
Der untere Kolben 10 wird durch das Pleuel 12 nach unten gezogen und gibt den Auslaß 5 frei. Der obere Kolben 9 wird in derselben Richtung bewegt, so daß aufgrund des innerhalb der Kammer 7 herr schenden Druckes bereits Material durch den Ausgang 5 in die Form 6 fließt. Dies gilt aufgrund des in der Kammer 7 herr schenden Fülldrucks auch dann, wenn die beiden Kolben 9 und 10 gleich schnell bewegt werden, die Kammer 7 mit gleichblei bendem Volumen also nur verschoben wird. Durch eine im Ver gleich zum unteren Kolben 10 schnellere, aber in derselben Richtung erfolgende Bewegung des oberen Kolbens 9 kann das Kammervolumen verringert und somit der Druck innerhalb der Kammer 7 erhöht werden bzw. der durch den Materialaustritt zunächst abfallende Druck aufrechterhalten werden, zugunsten eines schnelleren Gießvorgangs.
Die Bewegung der Kolben 9 und 10 kann während dieser Phase
vorteilhaft so gesteuert werden, daß der Druck in der Kammer 7
nicht den Fülldruck, also den Druck im Bereich der Plastifizie
rungseinheit 3 übersteigt, so daß ein Rückfluß des Materials aus
der Kammer 7 durch den Einlaß 4 vermieden wird, ohne daß
hier eigens Rückschlagventile o. dgl. vorgesehen sein müssen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Phase des Gießvorganges, bei der der
obere Kolben 9 den Einlaß 4 verschließt. Nun kann die Relativ
geschwindigkeit zwischen dem unteren Kolben 10 und dem obe
ren Kolben 9 vergrößert werden, so daß Drücke innerhalb der
Kammer 7 aufgebaut werden können, die höher sind als der
Druck innerhalb der Plastifizierungseinheit 3. Hierzu kann der
untere Kolben 10 vollständig angehalten oder sogar gegenläufig
zum oberen Kolben hin bewegt werden, bzw. kann die Ge
schwindigkeit des oberen Kolbens 9 vergrößert werden. Da
durch, daß der Einlaß 4 abgeschlossen ist, ist ein Rückfluß des
Materials aus der Kammer 7 in die Plastifizierungseinheit 3 aus
geschlossen.
In Fig. 3 ist weiterhin dargestellt, daß die Schnecke der Plastifi
zierungseinheit 3 vom Einlaß 4 zurückgezogen wird, so daß sie
zunächst Material allein aufgrund ihrer Drehbewegung zum
Einlaß 4 fördern kann und später zum erneuten Befüllen der
Kammer 7 zusätzlich zu dieser rotatorischen Förderbewegung
translatorisch in Richtung zum Einlaß 4 bewegt werden kann,
um eine besonders schnelle Befüllung der Kammer 7 zu ermög
lichen. Es kann jedoch auch aus Gründen einer vereinfachten
Konstruktion vorgesehen sein, die Schnecke ausschließlich ro
tatorisch anzutreiben, da sie ohnehin am Druckaufbau in der
Kammer 7 während des Gießvorgangs nicht beteiligt ist.
In Fig. 4 ist nach Beendigung des Gießvorganges dargestellt,
daß der untere Kolben 10 vollständig bis zum oberen Ende des
Rohres 8 angehoben ist, so daß ein in der Einspritzeinheit 2
verbliebener Gießrest seitlich aus der Einspritzeinheit 2 durch
eine entsprechende Aussparung 14, die in einer Maschinenplat
te 15 vorgesehen ist, ausgeworfen werden kann. Zu diesem
Zweck ist der obere Kolben 9 entsprechend dem am Kolben 9
angedeuteten Pfeil möglichst weit nach oben gezogen, um eine
entsprechend weite Auswurföffnung für die Kammer 7 zu ermög
lichen.
Anschließend an diese in Fig. 4 dargestellte Auswurfstellung
wird der obere Kolben 9 möglichst nahe an den unteren Kolben
10 herangefahren, so daß der Kammerinhalt 7 minimiert bzw.
auf Null gebracht wird, so daß dementsprechend keine Luft aus
der äußeren Atmosphäre zwischen die beiden Kolben 9 und 10
gelangen kann. Anschließend werden die beiden Kolben ge
meinsam nach unten verfahren und in die aus Fig. 1 ersichtliche
Stellung verbracht, in der dann ein neuer Arbeitszyklus der Ein
spritzeinheit 2 beginnen kann.
Alternativ kann vorgesehen sein, die Aussparung 14 und einen
daran anschließenden Aufnahmeraum für die Gießreste, die
durch die Aussparung 14 ausgeworfen werden, gegenüber der
äußeren Atmosphäre abzudichten, beispielsweise in Form eines
geschlossenen Behälters, der die Gießreste aufnimmt und le
diglich in vergleichsweise größeren Zeiträumen geleert werden
muß, oder es kann vorgesehen sein, an die Aussparung 14 ei
nen durch Schutzgas von der äußeren Atmosphäre abgeschirm
ten Bereich anschließen zu lassen, so daß auch dann, wenn die
beiden Kolben 9 und 10 nicht aneinanderliegend nach unten in
das Rohr 8 gefahren werden können, das Eindringen von äuße
rer Atmosphäre in die Kammer 7 vermieden wird.
Gegenüber der zunächst beschriebenen Verfahrensweise, bei
der die Kolben 9 und 10 möglichst nahe einander benachbart
nach unten verfahren werden, um so einen minimalen oder nicht
mehr vorhandenen Kammerhohlraum zu schaffen, sind diese
genannten Alternativen aufwendiger; sie ermöglichen aber den
noch eine erheblich einfache Ausgestaltung der Einspritzeinheit
2, als wenn diese vollständig gegenüber der äußeren
Atmosphäre abgeschirmt sein müßte.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen von Gußstücken aus einem fließ-
oder streufähigen Vormaterial,
welches zunächst erwärmt und zumindest teilweise plasti fiziert wird,
und wobei das zumindest teilweise plastifizierte Material in einer Kammer unter Druck gesetzt, anschließend aus der Kammer gefördert wird und schließlich in eine Gießform eingespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material in einer Kammer (7) mit beweglichen Wandungen (9, 10) unter Druck gesetzt wird,
wobei durch die Bewegungen der Wandungen (9, 10) das Volumen des Innenraumes der Kammer (7) verändert wird, derart, daß dieses Volumen möglichst genau dem in der Kammer (7) enthaltenen Volumen des Materials entspricht,
wobei das Volumen der Kammer (7) während des Zufüh rens von Material durch den Einlaß (4) in die Kammer (7) vergrößert wird und während des Gießvorganges verrin gert wird.
welches zunächst erwärmt und zumindest teilweise plasti fiziert wird,
und wobei das zumindest teilweise plastifizierte Material in einer Kammer unter Druck gesetzt, anschließend aus der Kammer gefördert wird und schließlich in eine Gießform eingespritzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material in einer Kammer (7) mit beweglichen Wandungen (9, 10) unter Druck gesetzt wird,
wobei durch die Bewegungen der Wandungen (9, 10) das Volumen des Innenraumes der Kammer (7) verändert wird, derart, daß dieses Volumen möglichst genau dem in der Kammer (7) enthaltenen Volumen des Materials entspricht,
wobei das Volumen der Kammer (7) während des Zufüh rens von Material durch den Einlaß (4) in die Kammer (7) vergrößert wird und während des Gießvorganges verrin gert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandungen (9, 10) an dem Einlaß (4) und dem Auslaß
(5) vorbei bewegt werden, derart, daß durch die Bewegung
der Wandungen (9, 10) die Öffnungs- und Schließzeiten
des Einlasses (4) und des Auslasses (5) gesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Material mittels einer eine Schnecke aufwei
senden Fördereinheit der Kammer (7) zugeführt wird, wo
bei die Schnecke ausschließlich rotatorisch angetrieben
wird.
4. Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken aus einem
fließ- oder streufähigen Vormaterial,
mit einer Einspritzeinheit, aus der das zumindest teilweise
verflüssigte Material in eine Gießform einspritzbar ist,
wobei die Einspritzeinheit eine Einlaßöffnung zur Zufuhr
des Materials und eine zur Gießform führende Auslaßöff
nung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzeinheit (2) eine
Kammer (7) mit zwei beweglichen Wandungen (9, 10) auf
weist, die wahlweise entweder in einer Richtung gemein
sam beweglich sind oder gegenläufig zueinander beweg
lich sind, derart, daß der Innenraum der Kammer (7) wahl
weise volumenveränderlich ist und/oder verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß (4) und der Auslaß (5) in Bewegungsrich
tung der beweglichen Wandungen (9, 10) gesehen beab
standet hintereinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beweglichen Wandungen (9, 10) als zwei
gegenüberliegende Kolben einer ansonsten rohrförmigen
Kammer (7) ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenraum der Kammer (7) einen runden Quer
schnitt aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Einspritzeinheit (2) eine zur zu
mindest teilweisen Verflüssigung des Vormaterials dienen
de Plastifizierungseinheit (3) vorgeschaltet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Plastifizierungseinheit (3) als beheizbares
Schnecken-Schmelzaggregat ausgestaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Plastifizierungseinheit (3) zwei ineinandergreifen
de Schnecken aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schnecke ausschließlich rotatorisch an
treibbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kammer (7) zwei oder mehrere
Fördereinheiten vorgeschaltet sind, die an die Kammer (7)
angeschlossen sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Kammern an eine Gießform
anschließen.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19956478A DE19956478C2 (de) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gußstücken |
JP2001539621A JP2003514670A (ja) | 1999-11-24 | 2000-11-21 | 鋳片の製造方法および装置 |
PCT/DE2000/004133 WO2001038023A1 (de) | 1999-11-24 | 2000-11-21 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von gussstücken |
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