DE4440933C1 - Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine und Gießverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gießverfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 und eine horizontale Kaltkammer-Druck­ gießmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Das Gießsystem einer horizontalen Kaltkammer-Druckgießma­ schine zum Gießen von Aluminium, Magnesium, Zink, Kupfer, de­ ren Legierungen und anderen Metallen besteht- aus einer hori­ zontal liegenden, zylindrischen Füllkammer, die über eine im formabgewandten hinteren Bereich befindliche, oben liegende Einfüllöffnung mit einer möglichst genau positionierten Me­ tallschmelze befüllt wird. Das Befüllen, auch Dosieren ge­ nannt, erfolgt durch einen Gießlöffel oder eine fest angeord­ nete Gießrinne. Von hinten wird die Füllkammer durch den Druckkolben verschlossen, der nach dem Befüllen der Kammer in Bewegung gesetzt wird, das flüssige Metall zunächst langsam in Richtung Gießform schiebt (Vorschieben = Gießphase I) und kurz vor Eintritt des Metalls in die eigentliche Form mit hoher Geschwindigkeit in dieselbe einschießt (Schießen = Gießphase II). Abschließend wird über den Druckkolben der Druck auf das noch flüssige Metall erhöht (Nachdruckphase = Gießphase III), um Lunker und Gashohlräume dichtzupressen bzw. kleinzudrücken. Der Füllgrad der Füllkammer beträgt in der Regel 50-60%, so daß noch in der langsamen Gießphase I die Einfüllöffnung mit Sicherheit durch den Druckkolben vollständig verschlossen wird, ohne daß bereits Schmelze in den Formhohlraum gelangt. Das Gießsystem ist beispielsweise in Ernst Brunhuber, "Praxis der Druckgußfertigung", Verlag Schiele und Schön, Berlin 1991, beschrieben.

Die Füllkammer wird in der Regel aus Warmarbeitsstahl ge­ fertigt, der innengekühlte Druckkolben meist aus einem hoch­ warmfesten Kupferwerkstoff.

Das bekannte Gießsystem hat eine Reihe von Nachteilen, die zu einem schwer kontrollierbaren Prozeß des Einfüllens, Vor­ schiebens und Schießens verbunden mit Schaum- und Oxidbildun­ gen in der Schmelze und Gießfehlern bei der Formfüllung füh­ ren.

Zum einen entsteht beim Einfüllen der Schmelze in die Füll­ kammer aufgrund der unvermeidbaren Fallhöhe eine erhebliche Turbulenz der Schmelze mit der Folge einer umfangreichen Schaum- und Oxidbildung sowie einer Wasserstoffaufnahme. Die­ ser Schaum wird teilweise mit der Schmelze in die Form einge­ schossen und verursacht sowohl im Oberflächenbereich als auch im Inneren der Gußteile Fehlerstellen, die zu deren Ausschuß führen können.

Beim Einfüllen der Schmelze in die Füllkammer entsteht im Auftreffpunkt des Gießstrahls am Boden der Kammer ein "Hot Spot" und eine Strömungserosion, was zu Rissen, Ausbröckelun­ gen und Auswaschungen des Warmarbeitsstahls an dieser Stelle führt. Eine Folge ist, daß der Druckkolben nicht mehr ausrei­ chend abdichtet, sich erstarrende Schmelze unterschiebt und die Kolbenbewegung bis hin zum Kolbenklemmer beeinträchtigt wird.

Das zur Schmierung des Kolbens verwendete Öl kann durch un­ genügende Dichtung des Kolbens in das Innere der Füllkammer eindringen, was aufgrund des Kontakts mit dem flüssigen Metall zu einer heftigen Verbrennungsreaktion mit der Folge von wei­ terer Schaum- und Oxidbildung sowie Wasserstoffaufnahme führt.

Das in der Temperatur nicht geregelte Füllkammer-System be­ wirkt eine nicht kontrollierbare, stellenweise sehr schroffe und insgesamt verhältnismäßig rasche Abkühlung der eingefüll­ ten Schmelze. Die Abkühlung hängt von der Verweildauer, der Kammerdicke und dem Gießtakt ab. Innerhalb der Kammer gibt es große Temperaturunterschiede, wobei die Extrema an der Stirn­ fläche des wassergekühlten Druckkolbens (etwa 50°C) und im Hot-Spot-Bereich mit etwa 650°C bis 700°C auftreten, so daß durch lokale Erstarrungen und Wiederaufschmelzungen sowie Aus­ scheidungen von Primärphasen und Ausseigerungen je nach Legie­ rungstyp unterschiedliche metallurgische und gießtechnische Probleme entstehen.

Aufgrund der Verteilung der heißen Schmelze in dem unteren Teil der kalten horizontalen Gießkammer und der asymmetrischen Kühlwirkung des Druckkolbens verzieht sich die massive Stahl­ kammer und wird unrund (eiförmiger Querschnitt), so daß der Spalt zwischen dem Druckkolben aus massivem Kupferwerkstoff und der Stahlwandung größer wird und das zur Schmierung ver­ wendete Öl in die Füllkammer eintreten und sich Schmelze in den Spalt einschieben kann.

Ein weiteres Problem ist der sich durch die in der Form vorhandenen Luft aufbauende Gegendruck beim Einschießen der Schmelze in die Form. Dieser entsteht dadurch, daß die im Formhohlraum vorhandene Luft nicht so schnell entweichen kann, wie die Metallschmelze eindringt. Von diesem Gegendruck werden die tatsächliche Füllzeit und das Formfüllungsvermögen beim Einschuß der Schmelze in den Formhohlraum beeinflußt. Das Ent­ weichen der im Formhohlraum vorhandenen Luft hängt unter ande­ rem von der Dichtigkeit (Leckgrad) der Form ab. Da die Dich­ tigkeit der Form sehr unterschiedlich und von Schuß zu Schuß variierend ausfallen kann, ist eine reproduzierbare Formfül­ lung an dünnwandigen und vom Eingießbereich entfernt liegenden Zonen oft nicht möglich. Außerdem wirkt sich das Vorhandensein von Luft bei normalem Luftdruck begünstigend auf die Schaum­ bildung in der Schmelze aus.

Einige der vorgenannten Nachteile versucht der Druckgießer durch Maßnahmen wie hohe Gießtemperatur, hohe Eingießge­ schwindigkeit, hohen Nachdruck und hohe Zuhaltekräfte zu be­ grenzen, was aber die Wirtschaftlichkeit (Investitionen, Ver­ schleiß, Energie- und Betriebskosten) erheblich verschlechtert und eine Premium-Qualität nicht zuläßt. Dadurch bleiben diesem sehr produktiven Herstellverfahren neue Anwendungen, wie z. B. die Herstellung schwingend und thermoschockbeanspruchter Bauteile oder druckdichter Bauteile hydraulischer Sicher­ heitssysteme, weitgehend verschlossen.

Ansätze zur Verbesserung bestanden in der Vergangenheit beispielsweise darin, die Schmelze von unten über ein kerami­ sches Verbindungsrohr (Steigrohr) in die Füllkammer einzudo­ sieren. Dies erfolgte z. T. in Verbindung mit einem formseitig angeordneten Vakuumsystem, so daß die Schmelze durch Ansaugen in die Füllkammer gelangt. Bei dieser Lösung entsteht zum ei­ nen das Problem der Dosiergenauigkeit und zum anderen das der Bildung von Oxidschaum im Steigrohr selbst. Hinzu kommt, daß die für das Vakuumsystem vorgeschlagene Druckkolbenabdichtung sehr störanfällig und in der Wirkung begrenzt ist, so daß wie­ derum neben der Luft auch Schmieröl angesaugt wird und so auf­ grund der Verbrennungsreaktion Schaum entsteht.

Aus der DE 36 32 929 A1 ist ein Verfahren zum Befüllen einer Gießkammer bekannt, bei dem die Schmelze mittels einer speziellen Tülle so eingefüllt wird, daß sie tangential seitlich an der Innenwand der Gießkammer entlangfließt und so nicht direkt auf den Boden der Kammer auftrifft.

In der Literatur finden sich zahlreiche Vorschläge für Va­ kuumsysteme, die aber alle den Schwachpunkt der Undichtigkeit im Bereich Füllkammer/Druckkolben aufweisen und somit weder hervorragende Vakuumbedingungen noch reproduzierbare Verhält­ nisse erbringen. Bei einem größeren Leck zwischen Druckkolben und Füllkammer bringt eine formseitige Absaugung sogar Quali­ tätsnachteile, da durch das Druckgefälle Luft in die in der Füllkammer kurz vor dem Schuß aufgestaute Schmelze eingezogen wird.

Die Hersteller von Druckgießmaschinen bieten Techniken zur Verbesserung der in der Füllkammer ablaufenden Strömungsvor­ gänge an, wie z. B. verbesserte Kolbenbewegungsabläufe mit ei­ nem verzögerten Anfahren in der Gießphase I, um eine turbu­ lente Bugwellenbewegung zu vermeiden, oder eine Schrägstellung der gesamten Gießmaschine. Auch wird ein Dämpfungssystem ange­ boten, welches den harten Einschuß in der letzten Schußphase etwas abbremst, um die Gratbildung des Gußteils und den Form­ verschleiß in Grenzen zu halten. Neuerdings wird ein Shot-Con­ trol-System angeboten, welches nicht mehr mit konstanten Kol­ bengeschwindigkeiten in zwei Gießphasen arbeitet, sondern die Kolbenbewegung in Rückkopplung mit Meßsonden entsprechend dem tatsächlich im Einfüllbereich vorhandenen Strömungsverlauf steuert. Diese Vorschläge bieten z. T. verbesserte Eingießbe­ dingungen, beseitigen aber die grundsätzlichen Probleme nicht, da sie die Ursachen, wie Turbulenz beim Eingießen der Schmelze in die Füllkammer, Öleinbringung in die Füllkammer, unkon­ trollierte Leckraten der Form sowie Undichtigkeiten im Füll­ kammerbereich bei Vakuumanwendung, nicht beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gießverfahren bzw. eine horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine zu schaf­ fen, bei dem bzw. der die Schmelze während des Prozesses des Einfüllens, Vorschiebens und Einschießens besser kontrolliert werden kann und eine höhere Qualität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gießverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine horizontale Kalt­ kammer-Druckgießmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Zwischengefäß (Tundish) mit einem rohrförmigen Auslauf verwendet, das verti­ kal durch die Einfüllöffnung in die Füllkammer eingefahren und auf den Boden der Füllkammer so aufgesetzt wird, daß dabei der Auslauf verschlossen wird. Anschließend wird das Zwischengefäß mit einer Portion der Metallschmelze gefüllt. Dann wird das gefüllte Zwischengefäß langsam soweit nach oben gefahren, daß die Schmelze zwischen Auslauf und Boden der Füllkammer aus­ tritt, wobei die untere Begrenzung des Auslaufs unterhalb des Schmelzenspiegels in der Füllkammer verbleibt. Der Vorteil ei­ nes solchen Befüllens der Füllkammer ist das Vermeiden eines unkontrollierten wirbelreichen Hineinlaufens der Schmelze in die Füllkammer. Durch das Auslaufen des Zwischengefäßes am Bo­ den der Füllkammer strömt die Schmelze turbulenzfrei nach al­ len Richtungen. Dabei wird auch eine Schaumbildung unter­ drückt. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Einfüllen der Schmelze mittels eines Gießlöffels oder einer fest angeordne­ ten Gießrinne beruht auf dem Vermeiden eines Hineinfallens der Schmelze in die Füllkammer. So wird am Boden der Kammer eine Strömungserosion vermieden. Außerdem gelingt es mit dem Zwi­ schengefäß, gezielt und ohne Materialverlust sowohl kleinere als auch größere Schmelzemengen sehr rasch und doch turbulenz- und schaumarm sowie ohne größere Temperaturverluste in die Füllkammer einzubringen. Die geringere Verwirbelung der Schmelze verursacht außerdem eine Verringerung der Wasser­ stoffaufnahme.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Herausfahren des Auslaufs aus der Füllkammer die Einfüllöffnung und der Bereich der Füllkammer, in den die Kolbenstange des Druckkolbens eintritt, gekapselt und der gekapselte Raum mit einer Evakuierungsleitung verbun­ den und evakuiert. Dies erlaubt ein Gießen unter erheblich vermindertem Luftdruck oder Vakuum und schafft damit die Vor­ aussetzung für eine reproduzierbare Formfüllung. Um die Form zu evakuieren, müssen sämtliche Öffnungen der Füllkammer ver­ schlossen werden, um ein Hineinziehen der Schmelze in die Form zu vermeiden. Da zwischen Wandung der Füllkammer und Druckkol­ ben stets ein minimaler Spalt vorhanden ist, könnte über die­ sen Spalt Luft in die Füllkammer hineingesogen werden. Bei Verwendung von Öl zur Schmierung des Druckkolbens würde außer­ dem Öl in die Füllkammer eintreten können, was zu einer Ver­ brennung des Öls und zu unerwünschter Schaumbildung führt. Um ein solches Hineinziehen von Luft und/oder Schmieröl in die Füllkammer zu vermeiden, sieht die Erfindung eine Kapselung des gesamten hinteren Bereichs der Füllkammer, einschließlich der Eintrittsöffnung des Druckkolbens, vor. Vor dem Vorschie­ ben des Druckkolbens wird neben der Kapselung über die Ein­ füllöffnung auch der nicht gefüllte Teil des Innenraums der Füllkammer sowie das gesamte Form- und Gießkanalsystem evakuiert. Diese Evakuierung der Füllkammer ist solange wirksam, bis der vorfahrende Kolben die Einfüllöffnung ver­ schließt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Einfüllen der Metallschmelze die Wandung der Füllkammer be­ heizt und anschließend bis zum Abschluß des Gießverfahrens die Temperatur der Wandung der Füllkammer im Bereich der Gießtem­ peratur gehalten. Durch das Vorheizen der Füllkammer ist es möglich, die Schmelztemperatur beim Einfüllen höchstens 20 K über der Gießtemperatur zu halten. Auch diese Maßnahme dient dazu, Hot-Spot-Bildungen im Einfüllpunkt am Boden der Füllkam­ mer zu vermeiden. Durch diese Maßnahme werden isotherme Ver­ hältnisse in der Füllkammer geschaffen, was ein Niedrighalten der Gießtemperatur ermöglicht. Ferner werden lokal unterkühlte Bereiche, in denen Bestandteile der Schmelze erstarren bzw. auskristallisieren, vermieden. Dies verhindert bei übereutek­ tischen Al-Si-Legierungen eine Bildung von Si-Kristalliten und vermeidet deren abrasive Wirkung beim Bewegen der Schmelze.

Ferner ist es von Vorteil, einen aus einem Werkstoffverbund eines Warmarbeitsstahl-Grundkörpers und eines schmelzenseitig aufgebrachten Kupferbodens bestehenden Druckkolben mit einem in den Kupferboden integrierten Kühlsystem zu verwenden, wobei der Druckkolben sich bei abgeschaltetem Kühlsystem während der Ruhephase und des Füllens der Füllkammer auf die Temperatur der Füllkammer erwärmt und nach dem Einschießen der Metall­ schmelze in die Form der Boden des Druckkolbens mittels des Kühlsystems gekühlt wird, so daß der Schmelzenrest (Preßrest) in der Füllkammer möglichst rasch erstarrt. Dadurch läßt sich eine kurze Zykluszeit erreichen. Dieser Wechsel von Aufheizen und aktiver Kühlung wiederholt sich in jedem Zyklus und wird deshalb hier als Zyklus-Schwellkühlung bezeichnet.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen horizontalen Kaltkammer-Druckgießmaschine ist über der Einfül­ löffnung ein vertikal verfahrbares Zwischengefäß mit einem nach unten gerichteten, rohrförmigen Auslauf angeordnet. Das Zwischengefäß ist vertikal unter Einführen des Auslaufs durch die Einfüllöffnung in die Füllkammer verfahrbar und der Aus­ lauf des Zwischengefäßes verschließbar. Die Anordnung eines solchen vorzugsweise trichterförmigen Zwischengefäßes erlaubt eine schnelle und dennoch turbulenzfreie Füllung der Füllkam­ mer. Der Auslauf des Zwischengefäßes wird nach dem Einführen verschlossen und auf den Boden der Füllkammer aufgesetzt. Nach dem Füllen des Zwischengefäßes mit einer Portion der Metall­ schmelze wird der Auslauf geöffnet und das Zwischengefäß die­ ses mit einer vorgegebenen vertikalen Bewegungsfunktion zu­ nächst langsam und dann immer rascher angehoben, so daß die Schmelze am Boden der Füllkammer turbulenzfrei nach allen Richtungen einströmt. Vorzugsweise ist der untere Abschluß des Auslaufs des Zwischengefäßes dem Boden der Füllkammer so ange­ paßt, daß das Zwischengefäß durch bloßes Aufsetzen auf den Bo­ den der Füllkammer verschlossen und durch Anheben geöffnet wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Auslauf unten durch ein Sieb verschlossen. Dieses vergleichmä­ ßigt die Ausströmung und hält den im Zwischengefäß unter Um­ ständen befindlichen Schaum zurück. Nach dem Auslaufen der Me­ tallschmelze in die Füllkammer wird das Zwischengefäß aus der Füllkammer ausgehoben und gereinigt. Dabei kann das Sieb aus­ getauscht werden. Das Zwischengefäß ist so ausgebildet, daß nur eine geringfügige Abkühlung der Schmelze stattfindet und beim Einfüllen der Schmelze in das Zwischengefäß die Einströ­ mung möglichst turbulenzarm erfolgt. Die Überwachung der Do­ siergenauigkeit kann durch eine Gießspiegelüberwachung im Zwi­ schengefäß, vorzugsweise durch eine berührungsfreie Abstands­ messung, erfolgen.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der horizontalen Kaltkammer-Druckgießmaschine weist die horizontale Füllkammer einen inneren Mantel mit einer Heizeinrichtung und einen äuße­ ren Mantel auf. Zwischen innerem und äußerem Mantel ist ein den Wärmeübergang hemmender Spalt vorgesehen. Der innere Man­ tel der Füllkammer ist auf Gießtemperatur aufheizbar. Mit ei­ ner solchen Füllkammer lassen sich näherungsweise isotherme Verhältnisse schaffen, die eine völlige Rundheit der Füllkam­ mer gewährleisten. Bei einer unrunden Füllkammer würde der Spalt zwischen Füllkammer und Druckkolben stellenweise so groß werden, daß Öl in die Füllkammer eintritt. Dies würde zu hef­ tigen Verbrennungsreaktionen und Schaumbildung, sowie zu Ver­ wirbelungen und Wasserstoffaufnahme führen. Ein weiterer Vor­ teil besteht darin, daß die Temperatur der Schmelze abgesenkt werden kann, da sie sich beim Einfüllen weniger abkühlt. Die Temperatur der Schmelze wird beim Einfüllen höchstens 20 K über der Gießtemperatur gewählt. Für Aluminiumdruckguß läge die Füllkammertemperatur im Bereich 600-650°C, was auch als Dauerbelastung von Warmarbeitsstahl in Kontakt mit einer Alu­ miniumschmelze noch ertragbar ist. Die Beheizung des inneren Mantels kann vorzugsweise durch einen innerhalb des Spalts auf dem inneren Mantel anliegenden elektrischen Widerstandsheiz­ draht erfolgen. Die Innenfläche der Füllkammer ist ggf. mit einer dünnen Beschichtung, beispielsweise einer PVD-Chromoxid- Schicht, versehen, um ein Anlösen des Stahls durch Aluminium völlig auszuschließen. Der innere Mantel kann auch aus einem hitzebeständigen, höher chrom- oder auch aluminiumlegierten Stahl sein, der durch eine Vorbehandlung eine eigene schüt­ zende Oxidschicht bildet. Vorzugsweise wird ein Heizleiter­ werkstoff (Fe-Cr-Ni, Fe-Cr-Al) gewählt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der horizontalen Kaltkam­ mer-Druckgießmaschine weist einen Druckkolben mit einem Grund­ körper aus Warmarbeitsstahl auf, bei dem auf einem mit der Schmelze in Berührung stehenden Kolbenboden eine Schicht aus einem hochwarmfesten Kupferwerkstoff aufgebracht ist. Inner­ halb der Kupferschicht des Kolbenbodens ist ein Kühlrohrsystem angeordnet. Der mit einem Grundkörper aus Warmarbeitsstahl versehene Druckkolben ist dem thermischen Ausdehnungsverhalten der Füllkammer besser angepaßt. Dadurch wird die Spaltbildung zwischen Druckkolben und Füllkammerwandung und somit der Luft­ bzw. der Öleintritt in die Füllkammer vermieden, was die Schaumbildung verringert. Auch kann die Kühlung einer Kupfer­ schicht im Unterschied zur Kühlung eines massiven Kupferkol­ bens in Abhängigkeit von der Gießphase besser geregelt werden. In der Ruhephase und bei Beginn der Gießschicht nach dem Ein­ füllen erwärmt sich der Kolben auf Füllkammertemperatur. Auf­ grund der schlechteren Wärmeleitung des Warmarbeitsstahls er­ folgt beim Befüllen der Füllkammer zunächst nur eine geringe Wärmeabfuhr über den Kolben. Ist dann das Metall in die Form eingeschossen, so wird auf Aktivkühlung der Kupferschicht um­ geschaltet, so daß dem Preßrest durch den Kolbenboden genügend Wärme zur Sicherstellung einer kurzen Zyklus zeit entzogen wird. Nach dem Durcherstarren des Preßrestes wird die Kühlung abgestellt, und der Kolbenboden erwärmt sich wieder.

Der Werkstoffverbund aus Warmarbeitsstahl und Kupferschicht kann die thermisch bedingten Spannungen überstehen, wenn zwi­ schen dem Grundkörper und der Schicht eine echte metallische Bindung erzeugt wird. Bei einem erfindungsgemäßen Herstel­ lungsverfahren wird dies dadurch erreicht, daß in einem ersten Schritt die Kupferschicht auf den Grundkörper aus Warmarbeits­ stahl aufgebracht wird und die beiden Materialien anschließend im gekapselten Zustand durch einen Hochtemperatur-Hochdruck- Diffusionsprozeß verbunden werden. Zuvor wird ein Kühlkanalsy­ stem durch ein geeignetes Röhrchensystem eingebracht. Vorteil­ hafterweise kann die Kupferschicht auf pulvermetallurgischem Wege gefertigt werden. Anstelle von Kupfer läßt sich auch ein anderer gut wärmeleitender Werkstoff verwenden. Der wesentli­ che Vorteil des Verbundkolbens besteht darin, daß die zykli­ sche Schwelltemperierung einen kurzen Arbeitszyklus dadurch ermöglicht, daß im Kolbenbodenbereich der gut wärmeleitenden Oberflächenschicht rasch Wärme entzogen wird, ohne den Kern des Kolbens, der aus einem schlechter wärmeleitenden Material besteht, in größerem Maße abzukühlen. Der wärmeleitende Kern, der über die Mantelfläche ständig auf Füllkammerwandungstempe­ ratur ausgeglichen wird, dient nach Abschalten der Aktivküh­ lung zum Aufheizen der kalten Kupferschicht. Wenn sich dennoch die Kupferschicht beim Befüllen mit Schmelze nicht ganz auf Füllkammertemperatur erwärmt haben sollte, so erwärmt sie sich durch die Schmelze sehr schnell auf die Endtemperatur, ohne der Schmelze viel Wärme zu entziehen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Druckgießmaschine ist auf der mit der Wandung der Füllkammer in Berührung ste­ henden Kolben-Mantelfläche eine Schicht aus einem Kupfer-Gra­ phit-Gleitwerkstoff aufgebracht. Diese Schicht schafft eine selbstschmierende Zylinderlauffläche, bei der auf die Verwen­ dung von Öl verzichtet werden kann. Dadurch kann kein Öl mehr in die mit der heißen Schmelze gefüllte Füllkammer gelangen, wodurch Verbrennungsreaktionen und Schaumbildung vermieden werden. Bei der Herstellung des Druckkolbens wird zunächst die Kupfer-Graphit-Schicht auf den Grundkörper aufgebracht und an­ schließend eine metallische Bindung zwischen Mantelschicht und Grundkörper durch einen Hochtemperatur-Hochdruck-Diffusions­ prozeß erzeugt. Auch hier ist eine pulvermetallurgische Erzeu­ gung der Schicht möglich.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der horizontalen Kaltkammer-Druckgießmaschine sind die Einfüllöffnung und die Öffnung, durch die der Druckkolben in die Füllkammer ein­ schiebbar ist, von einer an der Außenwandung der Füllkammer anliegenden und die Öffnungen vakuumdicht abschließenden und beweglich angeordneten Kapsel umgeben. Die Kapsel weist eine Bohrung auf, die in einer ersten Position der Kapsel über der Einfüllöffnung angeordnet ist und ein Einfüllen der Metallsch­ melze erlaubt. In einer zweiten Position der Kapsel verbindet sie das von der Kapsel eingeschlossene Volumen vakuumdicht mit einer Evakuierungsleitung. Vorzugsweise weist die Kapsel eine den hinteren, formabgewandten Bereich der zylindrischen Füll­ kammer umgebende zylindrische Wandung auf, die um die Achse der Füllkammer drehbar ist. In der ersten Position ist die Bohrung über der Einfüllöffnung angeordnet. Durch Drehen um einen vorgegebenen Drehwinkel wird die Bohrung vor einem pas­ senden Anschluß der Evakuierungsleitung positioniert. Dann kann der Anschluß der Evakuierungsleitung in radialer Richtung an die positionierte Bohrung herangefahren werden, wobei diese vakuumdicht verschlossen wird. Die Drehkapsel sorgt für eine vollständige Abdichtung des Füllkammer-Druckkolbensystems. Sie erlaubt ein Gießen unter erheblich vermindertem Luftdruck oder Vakuum und schafft damit die Voraussetzung für eine reprodu­ zierbare Formfüllung. Die Verringerung des Luftdrucks führt darüber hinaus zu einer geringeren Schäumungsneigung der Schm­ elze. Da auch die Öffnung, durch die der Druckkolben in die Füllkammer einschiebbar ist, von der Kapsel umgeben ist und das Volumen innerhalb der Kapsel evakuiert wird, kann durch den sich zwischen Kolben und Füllkammerwandung bildenden Spalt kein Öl und/oder keine Luft in die in der Füllkammer befindli­ che Schmelze gezogen werden. Dies verringert zusätzlich die Schaumbildung. Die Drehkapsel verschließt in jedem Gießtakt nach dem Einfüllen der Schmelze die Einfüllöffnung und stellt außerdem die Verbindung zu der Evakuierungsleitung her. Da­ durch kann vollautomatisch gesteuert das gesamte aus Füllkam­ mer, Gießkanälen und Formhohlraum bestehende System evakuiert werden. Die Evakuierung ist solange wirksam, bis der vorfah­ rende Kolben die Einfüllöffnung der Füllkammer verschließt. Zusätzlich kann formseitig ein Entlüftungskanal mit großem Querschnitt mit bei Unterdruck selbstschließendem Ventil vor­ gesehen sein, so daß keine Luft bei der Evakuierung eindringt, aber bei verfahrensbedingt entstehender Druckumkehr durch kom­ primierte Restluft diese sofort entweichen kann. Vorteilhaf­ terweise ist dieser Entlüftungskanal als flächiges Labyrinth ausgebildet und wird separat temperiert, so daß die mit hoher Geschwindigkeit einströmende Schmelze rasch erstarrt und da­ durch den Kanal selbst verschließt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Füll­ kammer mit Zwischengefäß, Drehkapsel und Druckkolben;

Fig. 2a einen Querschnitt durch eine Füllkammer mit in die Einfüllöffnung eingeführtem auf dem Boden der Füllkammer auf­ sitzendem und mit Schmelze gefülltem Zwischengefäß; und

Fig. 2b einen Querschnitt durch die Füllkammer gemäß Fig. 2a nach dem Herausziehen des Zwischengefäßes und Drehen der Drehkapsel.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Füllkammer 1 ei­ nes bevorzugten Ausführungsbeispiels der horizontalen Kaltkam­ mer-Druckgießmaschine. In dem zylindrischen Innenraum der Füllkammer 1 ist ein Druckkolben 7 horizontal beweglich ange­ ordnet. An ihrer (nicht dargestellten) Stirnseite ist die Füllkammer 1 mit einer Form verbunden. In der Nähe der gegen­ überliegenden, hinteren Seite, weist die Füllkammer 1 eine Einfüllöffnung 6 auf, durch welche die Metallschmelze in die Füllkammer 1 eingegossen werden kann.

Die Kaltkammer-Druckgießmaschine weist zum Einfüllen der Metallschmelze ein Zwischengefäß 2 (Tundish) auf, das vertikal verfahrbar ist und dessen rohrförmiger Auslauf 3 durch die Einfüllöffnung 6 in die Füllkammer 1 eingefahren werden kann. Der untere Abschluß 5 des Auslaufs 3 kann durch Aufsetzen auf den Boden der Füllkammer 1 verschlossen werden.

Im hinteren Bereich ist die Füllkammer 1 von einer Drehkap­ sel 17 umgeben, mit deren Hilfe der die Einfüllöffnung 6 und die Öffnung, durch die der Kolben 7 in die Füllkammer 1 ein­ tritt, umgebende Raum vakuumdicht abgeschlossen werden kann.

Die Kolbenstange 25 ist durch die Drehkapsel 17 hindurchge­ führt. Zur Abdichtung sind an der Durchführung Dichtringe 26 vorgesehen. Ferner ist ein Dichtungssystem 27 zwischen Außen­ wandung der Füllkammer 1 und Drehkapsel 17 angeordnet. Die Ausbildung des Dichtungssystems 27 und die konzentrische Durchführung der Kolbenstange 25 durch die Drehkapsel 17 er­ lauben im nicht-evakuierten Zustand eine Drehung der Drehkap­ sel 17 um die Achse der Füllkammer 1. Deren Funktion wird wei­ ter unten anhand der Fig. 2a und 2b beschrieben.

Die Drehkapsel 17 weist darüber hinaus eine Bohrung 19 auf, durch welche das Zwischengefäß 2 vertikal in die Füllkammer 1 eingeführt werden kann. Der Verfahrensablauf zum Befüllen der Füllkammer 1 mit Hilfe des Zwischengefäßes 2 wird ebenfalls anhand der Fig. 2a und 2b beschrieben.

Die Wandung der Füllkammer 1 weist einen inneren Mantel 8a und einen äußeren Mantel 8b auf. Zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel ist ein den Wärmeübergang hemmender Isolier­ spalt 9 vorgesehen. Innerhalb des Isolierspalts 9 ist ein auf der inneren Wandung 8a aufliegendes Heizelement angeordnet. Vorteilhafterweise erhält einer der Mäntel an seiner dem ande­ ren Mantel zugewandten Fläche einen gewindeähnlichen Verlauf mit großer Steigung, in dessen Gewindegängen ein Heizdraht liegt. Dabei verläuft der Gewindegang so, daß die direkte Be­ rührungsfläche zum jeweils anderen Mantel sehr gering ist, um die Wärmeleitung nach außen zu minimieren. Ferner ist auf dem äußeren Mantel eine zusätzliche Wärmeisolierung 11 angeordnet. Durch den auf dem inneren Mantel 10 aufgewickelten Heizdraht 10 kann die Füllkammer zu Beginn einer Gießschicht auf eine Solltemperatur aufgeheizt werden. Die Solltemperatur der Füllkammer entspricht der Gießtemperatur, so daß die Schmelz­ temperatur beim Einfüllen höchstens 20 K über der Gießtempe­ ratur liegen kann. Für Aluminium-Druckguß ist eine Füllkam­ mertemperatur im Bereich von 600 bis 650°C vorteilhaft, die eine Dauerbelastung des Warmarbeitsstahls in Kontakt mit der Aluminiumschmelze gestattet. Die Innenflächen des inneren Man­ tels 8a der Füllkammer 1 erhalten bei Bedarf eine dünne Be­ schichtung, zum Beispiel eine PVD-Chromoxid-Schicht, um ein Anlösen des Stahls durch die Aluminiumschmelze völlig aus zu­ schließen. Auch kann als innerer Mantel 8a ein hitzebeständi­ ger, höher chrom- oder auch aluminiumlegierter Stahl verwendet werden, der durch eine Vorbehandlung eine eigene schützende Oxidschicht erhält. Hier bietet sich ein Heizleiterwerkstoff (Fe-Cr-Ni oder Fe-Cr-Al) an.

Der Druckkolben 7 weist einen Dreifach-Werkstoffverbund, bestehend aus einem Warmarbeitsstahl-Grundkörper 12, einer stirnseitigen Kupferplatte 13 mit integriertem Kühlsystem 14 und einer Kupfer-Graphit-Mantel-Lauffläche 15 auf. Um die für die thermisch bedingten Spannungen erforderliche Verbindung zwischen den drei Werkstoffen zu erreichen, werden die Mate­ rialien in gekapseltem Zustand durch einen Hochtemperatur- Hochdruck-Diffusionsprozeß verbunden. Dadurch wird zwischen den Werkstoffen eine echte metallische Verbindung erzeugt. Vor dem Hochtemperatur-Hochdruck-Diffusionsprozeß zur Herstellung des Druckkolbens 7 wird ein Kühlkanalsystem zur Herstellung des Kühlsystems 14 durch Einbringung eines geeigneten Röhrchensystems erzeugt. Die auf dem Warmarbeitsstahl-Grund­ körper 12 aufgebrachten Kupferschichten können auf pulverme­ tallurgischem Wege gefertigt werden. Anstelle von Kupfer kann auch ein anderer gut wäremeleitender Werkstoff Verwendung fin­ den.

Zu Beginn einer Gießschicht wird das Kühlsystem 14 abge­ schaltet. Dadurch erwärmt sich der Kolben über die beheizte Füllkammerwandung auf Füllkammertemperatur. Beim Befüllen der Füllkammer 1 mit der Metallschmelze wird zunächst keine Wärme über den Druckkolben 7 abgeführt. Wenn das Metall in die Form eingeschossen worden ist, so wird sofort mittels des Kühlsy­ stems auf Aktivkühlung umgeschaltet, so daß dem Preßrest durch den Kolbenboden genügend Wärme zur Sicherstellung einer kurzen Zykluszeit entzogen wird. Nach dem Durcherstarren des Preßre­ stes wird die Kühlung abgestellt, und der Kolben erwärmt sich erneut. Das Grundprinzip des Verbundkolbens besteht darin, daß durch die Schwelltemperierung eine kurze Zyklus zeit ermöglicht wird, weil im Stirnflächenbereich durch die gut wärmeleitende Oberflächenschicht aus Kupfer rasch Wärme entzogen werden kann, ohne den aus Warmarbeitsstahl bestehenden Kern des Kol­ bens in größerem Maße abzukühlen. Der warm bleibende Kern des Druckkolbens 7 wird über die Mantelflächen 15 ständig auf die Temperatur der inneren Wandung 8a der Füllkammer 1 aufgeheizt. Die im warmen Kern gespeicherte Wärme dient nach dem Abschal­ ten der Aktivkühlung zum Aufheizen der kalten Kupferschicht. Wenn die Kupfer-Stirnschicht beim Befüllen mit der Metall­ schmelze noch nicht ganz die Temperatur der Füllkammer 1 erreicht haben sollte, so erwärmt sie sich durch die Schmelze sehr rasch auf die Endtemperatur, ohne der Schmelze viel Wärme zu entziehen, da aufgrund der verhältnismäßig geringen Schichtdicke des Kupfers das Wärmeaufnahmevermögen bei abgeschalteter Kühlung gering ist.

Anhand der Fig. 2a und 2b soll im folgenden der Verfah­ rensablauf beim Befüllen der Füllkammer 1 erläutert werden. Fig. 2a stellt einen Querschnitt der Füllkammer 1 in Höhe der Füllöffnung 6 mit in die Füllkammer 1 eingefahrenem Zwischen­ gefäß 2 dar. Zum Befüllen der Füllkammer 1 mit einer Portion der Metallschmelze wird zunächst die Drehkapsel 17 so gedreht, daß deren Bohrung 19 sich über der Einfüllöffnung 6 befindet. Anschließend wird der Auslauf 3 des leeren Zwischengefäßes 2 vertikal nach unten durch die Bohrung 19 und die Einfüllöff­ nung 6 in die Füllkammer 1 eingefahren, bis die untere Begren­ zung 5 des Auslaufs 3 auf den Boden der Innenwandung der Füll­ kammer aufsetzt. Die untere Begrenzung 5 des Auslaufs 3 ist so gestaltet, daß der Auslauf 3 beim Aufsetzen auf den Boden ver­ schlossen wird. Anschließend wird das Zwischengefäß 2 mit ei­ ner Portion der Metallschmelze gefüllt. Dabei kann die einge­ füllte Menge der Metallschmelze mit Hilfe einer Füllstands- Meßeinrichtung 21 kontrolliert werden. Um die Schmelze mög­ lichst turbulenzfrei in das Zwischengefäß 2 einfüllen zu kön­ nen, weist der obere Abschnitt des trichterförmigen Zwischen­ gefäßes 2 eine Eingießschräge 20 auf. Nachdem das Zwischenge­ fäß 2 mit der Metallschmelze gefüllt ist, wird es zunächst sehr langsam nach oben gefahren, so daß die untere Begrenzung des Auslaufs 3 vom Boden der Füllkammer abhebt. Dann tritt die Schmelze zwischen dem unteren Abschluß 5 des Auslaufs 3 und dem Boden der Füllkammer in die Füllkammer ein und breitet sich unter gleichmäßigen Strömen nach allen Seiten aus. Um die Strömung weiter zu vergleichmäßigen und Verunreinigungen und Schaum im Zwischengefäß zurückzuhalten, ist am unteren Ende des Auslaufs 3 ein den Auslauf überspannendes Sieb 4 vorgese­ hen.

Das Zwischengefäß wird nur soweit nach oben gefahren, daß die untere Begrenzung 5 des Auslaufs unterhalb des Schmelzen­ spiegels in der Füllkammer 1 bleibt. Nachdem die Schmelze aus dem Zwischengefäß 2 vollständig in die Füllkammer 1 eingetre­ ten ist, wird das Zwischengefäß 2 soweit nach oben gefahren, daß sich die untere Begrenzung des Auslaufs 3 über der Bohrung 19 der Drehkapsel 17 befindet.

Nach dem Herausfahren des Zwischengefäßes 2 wird die Dreh­ kapsel 17 soweit gedreht, daß die Bohrung 19 vor dem Anschluß einer Evakuierungsleitung 18 positioniert wird. Diese zweite Position der Drehkapsel 17 ist in Fig. 2b dargestellt. Nachdem die Bohrung 19 der Drehkapsel 17 vor dem Anschluß der Evakuie­ rungsleitung 18 positioniert worden ist, wird die Evakuie­ rungsleitung 18 radial an die Bohrung 19 herangefahren, so daß sie mit der äußeren Wandung der Drehkapsel 17 dicht ab­ schließt. Dann wird der von der Drehkapsel 17 umgebene Raum über die Evakuierungsleitung 18 evakuiert. Für eine Abdichtung gegenüber der Kolbenstange 25 (siehe Fig. 1) sorgen die Dich­ tungsringe 26; für eine Abdichtung gegenüber der Außenwandung der Füllkammer 1 ist das Dichtungssystem 27 vorgesehen.

Die Drehkapsel 17 sorgt für eine vollständige Abdichtung des Füllkammer-Gießkolbensystems. Dadurch kann vollautomatisch gesteuert das gesamte System aus Füllkammer, Gießkanälen und Formhohlraum evakuiert werden. Die Evakuierung ist solange wirksam, bis der im darauffolgenden Gießtakt vorfahrende Druckkolben 17 die Einfüllöffnung 6 der Füllkammer 1 ver­ schließt. Nach dem Verschließen der Einfüllöffnung 6 durch den vorgefahrenen Druckkolben 7 sorgt das innerhalb der Druckkap­ sel 17 vorhandene Vakuum dafür, daß durch den Spalt zwischen Druckkolben 7 und Innenwandung der Füllkammer 1 keine Luft oder Schmieröl in die Schmelze der Füllkammer 1 gezogen wird.

Zusätzlich kann formseitig ein Entlüftungskanal mit großem Querschnitt mit bei Unterdruck selbstschließendem Ventil vor­ gesehen sein, so daß keine Luft bei der Evakuierung eindringt, aber bei evtl. Druckumkehr durch komprimierte Restluft diese Luft sofort entweichen kann. Vorteilhafterweise ist dieser Entlüftungskanal als flächiges Labyrinth ausgebildet und wird separat temperiert, so daß die mit hoher Geschwindigkeit ein­ strömende Schmelze rasch erstarrt und dadurch den Kanal ver­ schließt.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwand­ lungen denkbar. So kann beispielsweise die Füllkammer 1 gegen­ über der horizontalen Anordnung leicht geneigt sein. Ferner kann das Zwischengefäß 2 schräg durch die Einfüllöffnung 6 in die Füllkammer 1 eingeführt werden. Der Auslauf 3 des Zwi­ schengefäßes 2 kann mit einer separaten Schließvorrichtung versehen sein. Diese Schließvorrichtung kann mit einer Filter­ einrichtung gekoppelt sein. Ferner kann anstelle der Drehkap­ sel 17 eine separate Kapselung der Einfüllöffnung 6 und der Öffnung, durch die der Druckkolben 7 in die Füllkammer einge­ führt wird, vorgesehen sein. Auch kann anstelle einer Drehkap­ sel 17 eine in Längsrichtung bewegbare Kapsel vorgesehen sein.

Es wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem sämt­ liche vier erfindungsgemäßen Verbesserungen (Zwischengefäß, doppelwandige beheizbare Füllkammer, Druckkolben aus Verbund­ werkstoff mit Aktivkühlung und Vakuum-Drehkapselsystem) vorge­ sehen wurden. Daneben sind Ausführungsbeispiele denkbar, die jeweils nur eine oder beliebige Kombinationen dieser Verbesse­ rungen realisieren.

Claims (14)

1. Gießverfahren für eine horizontale Kaltkammer-Druckgieß­ maschine mit einer zylinderischen Füllkammer (1), die an ihrer Stirnseite mit einer Form verbunden ist und die in der Nähe der gegenüberliegenden Seite eine Einfüllöffnung (6) zum Einfüllen einer Metallschmelze aufweist, und einem in der Füllkammer horizontal beweglichen Druckkolben (7),
wobei eine Portion der Metallschmelze in die Füllkammer (1) eingefüllt wird und der Druckkolben anschließend in Richtung der Stirnseite bewegt wird, wobei unter langsamen Vorschieben des Druckkolbens (7) die Einfüllöffnung verschlossen und an­ schließend unter schnellem Vorschießen des Druckkolbens die Metallschmelze in die Form gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Befüllen der Füllkammer (1) ein Zwischengefäß (2) mit einem rohrförmigen Auslauf (3) durch die Einfüllöffnung (6) in die Füllkammer vertikal einge­ fahren und mit dem unteren Abschluß (5) des rohrförmigen Aus­ laufs (3) auf den Boden der Füllkammer so aufgesetzt wird, daß der Auslauf verschlossen wird,
daß das Zwischengefäß (2) mit der Portion der Metallschmel­ ze gefüllt wird,
daß das gefüllte Zwischengefäß langsam so weit nach oben gefahren wird, daß die Schmelze zwischen Auslauf (3) und Boden der Füllkammer austritt, wobei die untere Begrenzung (5) des Auslaufs unterhalb des Schmelzenspiegels in der Füllkammer verbleibt, und
daß nach dem Ausfließen der Portion der Metallschmelze in die Füllkammer der Auslauf des Zwischengefäßes aus der Füllkammer herausgefahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herausfahren des Auslaufs aus der Füllkammer die Ein­ füllöffnung und die Öffnung der Füllkammer, durch die der Druckkolben eintritt, gekapselt werden und der gekapselte Raum mit einer Evakuierungsleitung (18) verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Einfüllen der Metallschmelze die Wandung (8a, 8b) der Füllkammer (2) beheizt wird und anschließend bis zum Abschluß des Gießverfahrens die Temperatur der Wandung der Füllkammer im Bereich der Gießtemperatur gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein aus einem Stahl-Grundkörper (12) und einem Kupferboden bestehender Druckkolben (7) mit einem in den Kupferboden (13) integrierten Kühlsystem (14) verwendet wird, daß sich der Kupferboden (13) des Druckkolbens (7) bei abgeschaltetem Kühlsystem vor bzw. während des Füllens der Füllkammer auf die Temperatur der Füllkammer erwärmt und daß nach dem Einschießen der Metallschmelze in die Form der Kupferboden (13) des Druckkolbens mittels des Kühlsystems gekühlt wird, so daß der Schmelzenrest in der Füllkammer rasch erstarrt.

5. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer zylindrischen Füllkammer (1), die an ihrer Stirnseite mit einer Form verbunden ist und in der Nähe der gegenüberliegenden Seite eine Einfüllöffnung (6) zum Einfüllen einer Metallschmelze aufweist, und einem in der Füllkammer horizontal beweglichen Druckkolben (7), dadurch gekennzeichnet,
daß über der Einfüllöffnung (6) ein vertikal verfahrbares Zwischengefäß (2) mit einem nach unten gerichteten, rohrförmi­ gen Auslauf (3) angeordnet ist,
daß das Zwischengefäß vertikal unter Einführen des Auslaufs durch die Einfüllöffnung (6) in die Füllkammer verfahrbar ist, daß der Auslauf (3) des Zwischengefäßes (2) verschließbar ist und
daß das Zwischengefäß eine Portion der Metallschmelze auf­ nehmen kann.

6. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengefäß (2) soweit nach unten verfahrbar ist, daß die untere Begrenzung (5) des Auslaufs (3) auf den Boden der Füllkammer (1) aufsetzt, und daß der untere Abschnitt des Auslaufs (3) und der Boden der Füllkammer so gestaltet sind, daß beim Aufsetzen der Auslauf verschlossen wird.

7. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslauf unten durch ein Sieb (4) überspannt ist.

8. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenge­ fäß (2) soweit hochfahrbar ist, daß sich das untere Ende des Auslaufs (3) über die Einfüllöffnung (6) hebt.

9. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenge­ fäß eine Gießspiegel-Meßeinrichtung und/oder eine Temperatur­ meßeinrichtung aufweist.

10. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (8a, 8b) der Füllkammer (1) eine Heizeinrichtung (10) aufweist, mit der die Füllkammer auf Gießtemperatur aufheizbar und regelbar ist.

11. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkammer (1) einen inne­ ren Mantel (8a) mit Heizeinrichtung (10) und einen äußeren Mantel (8b) aufweist und daß zwischen innerem und äußerem Mantel ein den Wärmeübergang hemmender Spalt (9) vorgesehen ist.

12. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (7) einen Grundkörper (12) aus Stahl und eine auf der der Schmelze zugewandten Seite aufgebrachte Schicht (13) aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff aufweist und daß innerhalb der Schicht (13) ein Kühlrohrsystem (14) angeordnet ist.

13. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (7) auf der mit der Wandung (8a) der Füllkammer (1) in Berührung stehenden Kolben-Mantelfläche (15) eine Beschichtung aus einem Kupfer-Graphit-Gleitwerkstoff aufweist.

14. Horizontale Kaltkammer-Druckgießmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (6) und die Öffnung, durch die der Druckkolben (7) in die Füllkammer (1) einschiebbar ist, von einer an der Außenwandung der Füllkammer anliegenden und die Öffnungen vakuumdicht abschließenden Kapsel (17) umgeben sind, daß die Kapsel (17) eine Bohrung aufweist, die in einer er­ sten Position der Kapsel (Fig. 2a) über der Einfüllöffnung (6) angeordnet ist und ein Einfahren des Auslaufs (3) des Zwischengefäßes (2) erlaubt und in einer zweiten Position der Kapsel (Fig. 2b) das von der Kapsel (17) eingeschlossene Volumen vakuumdicht mit einer Evakuierungsleitung (18) verbindet.