EP2319638A2 - Metal die-casting machine - Google Patents

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EP2319638A2
EP2319638A2 EP10013976A EP10013976A EP2319638A2 EP 2319638 A2 EP2319638 A2 EP 2319638A2 EP 10013976 A EP10013976 A EP 10013976A EP 10013976 A EP10013976 A EP 10013976A EP 2319638 A2 EP2319638 A2 EP 2319638A2
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EP
European Patent Office
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molten metal
metal
mold
casting
pump
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10013976A
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German (de)
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EP2319638A3 (en
Inventor
Heinrich G. Baumgartner
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Original Assignee
Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/02—Hot chamber machines, i.e. with heated press chamber in which metal is melted
    • B22D17/06—Air injection machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • B22D27/11—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of mechanical pressing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D39/00—Equipment for supplying molten metal in rations
    • B22D39/02—Equipment for supplying molten metal in rations having means for controlling the amount of molten metal by volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D43/00—Mechanical cleaning, e.g. skimming of molten metals
    • B22D43/001—Retaining slag during pouring molten metal
    • B22D43/004—Retaining slag during pouring molten metal by using filtering means

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a metal die-cast part.
  • the present invention also relates to a metal die-casting machine, in particular for carrying out the method mentioned above, with a casting or storage chamber for pressureless storage of the molten metal to be processed, with at least one mold whose mold cavity for pressing and solidification of the molten metal is determined and at least two, the mold cavity delimiting mold parts, of which a mold part has at least one opening in the mold cavity inlet opening, and with at least one, the casting or storage chamber with the mold connecting molten metal pump or pumping device, the molten metal from the Aspirates casting or storage chamber and presses into the mold cavity of the mold.
  • Metal die-casting machines are already known with a casting or storage chamber from which the molten metal to be processed, principally aluminum, is pressed from below into the mold cavity of the attached casting mold by means of a riser pipe.
  • the casting or storage chamber is so pressurized with compressed air that the molten metal is pressed from the casting or storage chamber through the riser into the mold cavity of the mold.
  • compressed air in the casting or storage chamber By applying compressed air in the casting or storage chamber, however, large volumes have to be moved in each casting operation until the molten metal can enter the mold cavity of the casting mold.
  • the pressurization of the molten metal with compressed air leads to inclusions and to an oxide formation in the molten metal and the finished casting, which can lead to undesired material defects.
  • the melt to be processed is conveyed by a casting or storage chamber in the mold cavity located vertically above the casting or storage chamber by means of an electromechanical conveyor, which the melt by means of an up and down movable pump piston displaced in the conveying direction.
  • the molten metal in the casting mold is pressurized during its solidification to compensate shrinkage-related volume reductions of the metal column, which remains between the conveyor and the casting or pantry.
  • a low-pressure casting device is already known, in which the shrinkage during the solidification process volume reduction of the metal to be processed is compensated by a pressure booster, which is interposed in the provided between the molten metal reservoir and the mold riser.
  • a pressure booster which is interposed in the provided between the molten metal reservoir and the mold riser.
  • a first, intended for filling the mold phase of the casting cycle is located in an intermediate chamber of the pressure booster about the pressure, which also acts on the pressurized metal supply.
  • a spring or a magnet in the intermediate chamber presses a pressure booster piston of the pressure booster against a stop so that the required amount of molten metal is conveyed from the riser via bores in the pressure booster piston in the mold.
  • the intermediate chamber in the pressure booster is expanded in such a way that the holes in the pressure booster piston close and the pressure booster closes Pressure increase causes the riser pressure, which corresponds approximately to the displacement volume in the openable and closable cavities of the pressure intensifier piston.
  • the conveying movement of the molten metal via pressure changes in the riser during the different phases of the casting cycle, so that pressure fluctuation-related reflux of the molten metal and leading to contamination of the particular castings for subsequent molten metal oxide formation in the riser can hardly be avoided.
  • the achievement of this object is in the method of the type mentioned in particular that the liquid metal required for a metal diecasting sucked from a pressureless stored molten metal supply by means of a molten metal pump from the molten metal supply and at least one, im Mold cavity of a mold opening inlet opening is pumped into the mold, and that the at least one inlet opening is sealed, before the trapped in the mold cavity of the mold molten metal is pressurized during the solidification process.
  • the amount of liquid metal required for a metal casting is not moved into the casting mold by the application of compressed air, but rather this subset is conveyed there by means of a molten metal pump. Because by conveying the liquid metal A compressed air is no longer necessary, the molten metal supply can be stored without pressure. Since thus a pressurization of the molten metal supply is no longer provided, and since only the time required for the production of a casting portion of the molten metal is promoted, an undesirable oxide formation is counteracted in the molten metal and the consequent material errors avoided.
  • the molten metal can also be stored under a protective gas atmosphere. With the help of such a protective gas atmosphere, oxide formation can be sustainably prevented.
  • the amount of liquid metal required for the particular injection molding process can be sucked from the molten metal reservoir and pumped into the casting mold via at least one inlet opening opening in the mold cavity of a casting mold.
  • the at least one, in the mold cavity of the mold opening inlet opening is sealed by a gate valve before the trapped in the mold cavity of the mold molten metal is pressurized during the solidification process.
  • the molten metal can be conveyed without pressure to the casting mold with the aid of the molten metal pump or pumping device, since pressure fluctuation-related refluxes of the molten metal conveyed in the direction of the casting mold and corresponding oxide formations are avoided and since the at least one inlet opening opening in the mold cavity closed and thus also the solidification process possibly delaying connection between the enclosed in the mold during the casting process metal on the one hand and the particular casting for certain metal melt on the other hand is interrupted, can be in the process of the invention in rapid succession castings in a high quality and largely without disturbing Material defect.
  • the subset of the liquid metal intended for the casting mold is pumped out of a region of the molten metal supply arranged at a distance below the liquid level.
  • the inventive solution of the above object is in the metal die-casting machine of the type mentioned in particular that the inlet opening can be closed by means of a locking slide, which has at least two relatively movable gate valve parts, of which a first gate valve part in the closed position close to Peripheral edge region of the inlet opening is present, while a second locking slide part for pressurizing the melt is guided displaceably relative to the first locking slide member against a restoring force during the solidification process.
  • the metal die-casting machine according to the invention has a casting or storage chamber which is used for pressureless storage the molten metal is designed.
  • pressurization with compressed air of the molten metal present in the casting or storage chamber is no longer necessary; Rather, the metal die casting machine according to the invention has at least one molten metal pump or pumping device which sucks the molten metal from the casting or storage chamber and presses it into the mold cavity of the casting mold.
  • the metal die-casting machine according to the invention Since in the metal die-casting machine according to the invention only the quantity of metal required for the next casting process is conveyed and thus only a comparatively small volume has to be moved, the following work cycles and short cycle times are possible quickly. Since the molten metal is not subjected to compressed air and since the conveying path between the casting or storage chamber and the mold can be kept constantly without oxygen influence, in the metal die casting machine according to the invention an oxide formation and the corresponding material defects counteracted and a high error-free quality completed castings so far ensured. Since the casting or storage chamber is operated without pressure, the refilling with new metal at any time and without interrupting the production process in batches or continuously refilled by means of feed system. Once the constancy of the production parameters has been reached, it no longer has to be rebuilt with each new batch as before, but can be continued independently of the metal supply. Quality and efficiency are significantly improved.
  • a low-oxygen or oxygen-free protective gas atmosphere can be provided in the casting or storage chamber, which preferably covers the molten metal airtight.
  • a protective gas eg nitrogen
  • a protective gas atmosphere can be built up, which makes the access of air to the surface of the molten metal present in the casting or storage chamber difficult or impossible.
  • an air-induced oxide formation is additionally counteracted.
  • the casting mold of the metal die-casting machine according to the invention has at least two mold parts delimiting the mold cavity, and since a mold part of the mold parts has at least one inlet opening in the mold cavity, which can be closed by means of a gate valve, a gate normally remaining on the casting can be used. eg with light-alloy wheels) can be avoided.
  • the locking slide has at least two locking slide parts which are displaceable relative to each other, of which a first locking slide part rests tightly against the peripheral edge region of the inlet opening in the closed position, while a second locking slide part for pressurizing the melt during the solidification process relative to the first locking slide part against a Resetting force is guided displaceably, the gate valve can be very tight and tight to create the inlet opening bounding peripheral edge area.
  • the pressure exerted on the molten metal during the entire solidification process can be maintained constant, so that the die casting machine according to the invention allows the production of castings in a high quality and in rapid succession.
  • the casting or storage chamber can be heated.
  • the high quality of the castings produced in the metal die-casting machine according to the invention is further enhanced if the at least one molten metal pump is on the inflow side a filter device for filtering the molten metal is connected upstream.
  • a preferred embodiment according to the invention provides that the filter device has a ceramic protective tube against Groboxide and the like impurities and / or a ceramic filter tube.
  • the ceramic protective tube of the filter device can keep away coarse grains and other impurities from the molten metal. If the filter device additionally or instead has a ceramic filter tube, fine oxides or other smaller impurities can also be filtered out of the molten metal. If the ceramic protective tube has bottom-side inlet openings, the deposits possibly floating on the surface of the molten metal can not readily penetrate into the subsets conveyed to the casting mold.
  • a preferred embodiment provides that the ceramic protective tube has bottom-side openings, while the ceramic filter tube configured on the bottom side closed and / or seated on the bottom of the casting or storage chamber, so that only filtered metal can get into the riser.
  • the outer ceramic protective tube engages around the inner ceramic filter tube.
  • a particularly effective, yet compact embodiment of the filter device provides that the ceramic protective tube and / or the ceramic filter tube surround a pipe section of a riser connected to the metal melt pump whose at least one inflow-side inlet opening is directed downwards or in the lower part of the Pipe piece is arranged.
  • the at least one inlet opening of the pipe section can be closed by means of a gravity valve, wherein the valve body of the gravity valve can be preferably made of tungsten and in particular configured as a tungsten ball.
  • the delivery pump is designed as a pneumatic or pneumatically driven pump.
  • a pneumatic or pneumatically driven pump is also understood as meaning a pump which is used instead of with inert gas.
  • a pump operated with protective gas helps to avoid undesired oxide formation in the molten metal.
  • a first, preferably solid mold part has at least one opening in the mold cavity inlet opening and in which the at least one inlet opening associated locking slide is provided in a second, in particular movable mold part.
  • the inlet opening provided in one of the mold parts can be closed and the mold cavity of the mold completely sealed off from the supply.
  • a pressure on the molten metal in the mold can be exerted and permanently maintained during the solidification phase. If the solidification under pressure, the solidification process is significantly accelerated, reduces the cycle times, prevents voids formation, refines the molecular structure and significantly improves the mechanical characteristics depending on the applied pressure during solidification and the solidification time. Furthermore, previously non-castable alloys can be used.
  • the opening in the mold cavity inlet opening can be closed before the introduced into the mold cavity molten metal can solidify to the casting. It is expedient if at least one locking slide is provided in the second G cordformTeil, which is movable by means of a gate valve drive between an open position and a closed position in which the locking slide in the closed position at the inlet opening bounding peripheral edge region is tight.
  • the restoring force is designed as a return spring.
  • a development according to the invention provides that in the conveying path between the casting or storage chamber and the mold, a multi-way valve is connected upstream, in a first valve position, the casting or storage chamber with the molten metal pump and in a second valve position, the molten metal pump and connects the mold cavity of the mold together.
  • this multi-way valve With the help of this multi-way valve, the pressure-less casting or storage chamber can be separated particularly well from the mold pressurized with the molten metal.
  • An advantageous and simple embodiment according to the invention provides that the multi-way valve is designed as a plug valve.
  • the multi-way valve part may have a locking slide which, in a first valve position, tightly abuts the edge region bordering an outlet opening of the casting or storage chamber with its free slide end and the molten metal pump and the mold cavity via a slide circumference provided groove interconnects, and in a second valve position, the connection between the casting or storage chamber and the molten metal pump releases and with its slide circumference, the connection between the molten metal pump and the casting or storage chamber tightly seals.
  • a metal casting machine 1 is shown, which is intended for the production of metal castings in the die-casting process.
  • the metal casting machine 1 has a casting or storage chamber 2, which is provided for storing the molten metal to be processed.
  • a multi-part mold 3 is provided which is formed as a permanent mold or as a mold.
  • the mold parts 4, 5 of the mold 3 enclose a mold cavity 6, which is intended for pressing and solidification of the molten metal and essentially defines the outer contour of the casting to be produced.
  • the casting or storage chamber 2 is designed for pressureless storage of the molten metal.
  • the casting or storage chamber 2 is connected to the casting mold 3 via at least one molten metal pumping device 7, which sucks the molten metal from the casting or storage chamber 2 and presses it into the mold cavity 6 of the casting mold 3.
  • a molten metal pumping device 7 By the non-pressurized storage of the molten metal in the casting or storage chamber 2 and by the transport of the molten metal by means of a molten metal pumping device 7, an oxygen-poor or oxygen-free protective gas atmosphere can be built up in the casting or storage chamber 2, which covers the molten metal airtight.
  • the molten metal pumping device 7 of the metal die-casting machine 1 shown here rather aspirates the molten metal from the casting or storage chamber 2 and pushes the required partial amount of the molten metal into the mold cavity 6 of the casting mold 3.
  • the metal die-casting machine 1 shown here only the amount of metal needed for the next casting process and thus only a relatively small volume must be moved, the following work cycles and short cycle times are quickly possible.
  • the cyclic-continuous operation of the metal casting machine 1 shown here is further facilitated by the provision of a chamber opening 8 protruding from the outside unhindered and projecting laterally over the metal die-casting machine 1. Since the casting or storage chamber 2 is operated without pressure and since the chamber opening 8 is accessible from the outside unhindered, the refill can be refilled with new metal at any time and without interrupting the production process batchwise or continuously by means of feed system. Once the constancy of the production parameters has been reached, it no longer has to be rebuilt with each new batch as before, but can be continued independently of the metal supply. Quality and efficiency are significantly improved. About the, with the help of a lid 9 closable chamber opening 8, if necessary, additional molten metal can be refilled.
  • the molten metal pumping device 7 upstream of a filter device for filtering the molten metal upstream.
  • the filter device arranged in the casting or storage chamber 2 has a ceramic protective tube 10 against Groboxide and other coarse impurities which may be present in the molten metal.
  • the ceramic protective tube 10 surrounds a ceramic filter tube 11, which is provided for filtering out fine oxides and other finer impurities.
  • the molten metal pumping device 7 draws the molten metal via a riser 12 whose inflow-side inlet opening 13 is arranged at a distance below the molten metal level.
  • the upstream-side intake port 13 is located at a distance below the molten metal level, suction of the impurities settling on the surface of the molten metal is avoided.
  • a partial portion of a pipe section of the riser pipe 12 connected to the molten metal pumping device is surrounded by the outer ceramic protective pipe 10 and the inner ceramic filter pipe 11, the inflow-side and downwardly directed inlet opening 13.
  • a gravity valve 14 which is provided for closing the inlet opening.
  • This gravity valve has a valve body 15, which is designed here as a tungsten ball.
  • a multi-way valve 30 is interposed in the conveying path between the casting or storage chamber 2 and the mold 3 in a first valve position connecting the casting or storage chamber 2 with the molten metal pumping device 7 and in a second valve position the molten metal pumping device 7 and the mold cavity 6 of the casting mold 3.
  • This multi-way valve 15 is designed here as a stopper valve, which has a locking slide 16 which acts in the first valve position the an outlet opening 17 of the casting or storage chamber 2 bounding edge area with its free end of the slider tight and the molten metal pumping device 7 and the mold cavity 6 via a groove provided on the slider circumference 20 connects to each other, and in a second valve position the connection between the casting or storage chamber 2 and the molten metal pumping device 7 releases and with its slider circumference the connection between the molten metal pumping device 7 and the casting or storage chamber 2 closes tightly.
  • the molten metal pumping device 7, in which the multi-way valve 15 is integrated here, has a pumping chamber 21 into which the molten metal can be sucked by means of a vacuum in order to subsequently supply the subset of the molten metal in the pumping chamber 21 via an overpressure in the Pump chamber 21 to be able to press out of the pumping chamber 21 in the mold cavity 6 of the mold 3.
  • the casting mold 3 is designed here in two parts and has a fixed casting mold part 22 and a movable casting mold part 23.
  • the fixed and movable mold parts 22, 23 define the mold cavity 6 of the mold 3.
  • the fixed mold part 22 has an opening in the mold cavity 6 inlet opening 24, which is associated with a locking slide 25 in the movable mold part 23.
  • Gate valve 25 shown in detail is movable by means of a gate valve drive between an open position and a closed position, in which closed position of the gate valve 25 at which the inlet opening 24 bounding peripheral edge region is tight.
  • the locking slide 25 has two locking slide parts 26, 27 which are displaceable relative to one another, of which a first, in the closed position on the peripheral edge region of the inlet opening 24 close-fitting gate valve member 26 is slidably guided against a restoring force in the second gate valve member 27.
  • the restoring force is designed here as a return spring 28.
  • rod-shaped heating elements 31 are arranged distributed, which should hold the molten metal to the mold 3 in the liquid state.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

The method for producing a metal die casting component, comprises sucking a fluid metal required for die-casting component from a pressure-less metal melt supply by means of a metal melt pump (7) or pumping device, pumping over an inlet opening flowing into a mold cavity to a casting mold (3), and tightly sealing the inlet opening before subjecting the metal melt into the mold cavity during the solidification process. The metal melt is stored under a protective gas atmosphere. The metal melt pump or pumping device is designed as a pneumatically driven pump or pumping device. The method for producing a metal die casting component, comprises sucking a fluid metal required for die-casting component from a pressure-less metal melt supply by means of a metal melt pump (7) or pumping device, pumping over an inlet opening flowing into a mold cavity to a casting mold (3), and tightly sealing the inlet opening before subjecting the metal melt into the mold cavity during the solidification process. The metal melt is stored under a protective gas atmosphere. The partial quantity of the fluid metal determined for the mold is pumped from an area of the metal melt arranged with interval below the fluid level. The metal melt pump or pumping device is designed as a pneumatically driven pump or pumping device, which is operated by means of a protective gas. An independent claim is included for a metal-casting machine for producing a metal die casting component.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines Metall-Druckgussteiles.The invention relates to a method for producing a metal die-cast part.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Metall-Druckgussmaschine, insbesondere zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens, mit einer Gieß- oder Vorratskammer zur drucklosen Bevorratung der zu verarbeitenden Metallschmelze, mit zumindest einer Gießform, deren Formhohlraum zum Eindrücken und Erstarren der Metallschmelze bestimmt ist und die wenigstens zwei, den Formhohlraum umgrenzende Gießform-Teile hat, von denen ein Gießform-Teil wenigstens eine im Formhohlraum mündende Zulauföffnung aufweist, und mit wenigstens einer, die Gieß- oder Vorratskammer mit der Gießform verbindenden Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung, welche die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer ansaugt und in den Formhohlraum der Gießform drückt.The present invention also relates to a metal die-casting machine, in particular for carrying out the method mentioned above, with a casting or storage chamber for pressureless storage of the molten metal to be processed, with at least one mold whose mold cavity for pressing and solidification of the molten metal is determined and at least two, the mold cavity delimiting mold parts, of which a mold part has at least one opening in the mold cavity inlet opening, and with at least one, the casting or storage chamber with the mold connecting molten metal pump or pumping device, the molten metal from the Aspirates casting or storage chamber and presses into the mold cavity of the mold.

Man kennt bereits Metall-Druckgussmaschinen mit einer Gieß- oder Vorratskammer, aus der die zu verarbeitende Metallschmelze, vornehmlich Aluminium, meist mittels eines Steigrohres von unten her in den Formhohlraum der aufgesetzten Gießform gedrückt wird. Dazu wird die Gieß- oder Vorratskammer derart mit Druckluft beaufschlagt, dass die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer durch das Steigrohr hindurch in den Formhohlraum der Gießform gepresst wird. Durch die Druckluftbeaufschlagung in der Gieß- oder Vorratskammer sind jedoch bei jedem Gießvorgang große Volumina zu bewegen, bis die Metallschmelze in den Formhohlraum der Gießform gelangen kann. Darüber hinaus führt die Beaufschlagung der Metallschmelze mit Druckluft zu Einschlüssen und zu einer Oxydbildung in der Metallschmelze und dem fertiggestellten Gussteil, die zu unerwünschten Materialfehlern führen können.Metal die-casting machines are already known with a casting or storage chamber from which the molten metal to be processed, principally aluminum, is pressed from below into the mold cavity of the attached casting mold by means of a riser pipe. For this, the casting or storage chamber is so pressurized with compressed air that the molten metal is pressed from the casting or storage chamber through the riser into the mold cavity of the mold. By applying compressed air in the casting or storage chamber, however, large volumes have to be moved in each casting operation until the molten metal can enter the mold cavity of the casting mold. In addition, the pressurization of the molten metal with compressed air leads to inclusions and to an oxide formation in the molten metal and the finished casting, which can lead to undesired material defects.

Aus der WO02/38313 A1 ist bereits eine im Niederdruckverfahren arbeitende Gießeinrichtung vorbekannt, bei der die zu verarbeitende Schmelze von einer Gieß- oder Vorratskammer in die vertikal über der Gieß- oder Vorratskammer befindliche Gießform mittels einer elektromechanischen Fördereinrichtung gefördert wird, welche die Schmelze mittels eines auf- und ab bewegbaren Pumpkolbens in Förderrichtung verdrängt. Dabei wird die in der Gießform befindlichen Metallschmelze während ihrer Erstarrung zum Ausgleich schwindungsbedingter Volumenreduktionen von der Metallsäule druckbeaufschlagt, die zwischen der Fördereinrichtung und der Gieß- oder Vorratskammer verbleibt. Da nach Beendigung der Erstarrung des in der Gießform befindlichen Metalls die im Steigrohr zwischen Fördereinrichtung und Gießform verbliebene Metallsäule mindestens um die Hubbewegung des Pumpkolbens abgesenkt werden muss, erfolgt zwangsläufig auch eine Waschbewegung im Steigrohr, die eine unerwünschte Oxydbildung und eine Verunreinigung der für die nachfolgenden Gießvorgänge bestimmten Metallschmelze zur Folge hat.From the WO02 / 38313 A1 is already known in the low pressure method casting device, in which the melt to be processed is conveyed by a casting or storage chamber in the mold cavity located vertically above the casting or storage chamber by means of an electromechanical conveyor, which the melt by means of an up and down movable pump piston displaced in the conveying direction. In this case, the molten metal in the casting mold is pressurized during its solidification to compensate shrinkage-related volume reductions of the metal column, which remains between the conveyor and the casting or pantry. Since after completion of the solidification of the metal in the casting mold remaining in the riser between conveyor and mold metal column must be lowered at least the stroke of the pump piston, inevitably takes place a washing movement in the riser, the unwanted formation of oxide and contamination of the subsequent casting operations certain molten metal result.

Man hat auch bereits eine Gießeinrichtung geschaffen, bei der die zu verarbeitende Metallschmelze unter Druck mittels einer Pumpe aus einem Schmelzevorrat über ein Pumpenrohr in den Formhohlraum einer Gießform gefüllt wird (vgl. EP 1 894 648 A1 ). Anschließend wird, vor dem völligen Erstarren der Metallschmelze, unter Ausgleich von Schwindungen im Formhohlraum in einer Nachdruckphase ein Nachdruck mittels eines Nachdruckkolbens auf die Metallschmelze aufgebracht, welcher Nachdruckkolben mit Abstand vor der Gießform in den zwischen Gießform und Pumpe befindlichen Pumpenrohr zwischengeschaltet ist. Bei dieser vorbekannten Gießeinrichtung ist jedoch nachteilig, dass sich der Erstarrungsvorgang durch die heiße und auf die in der Gießform befindliche Metallschmelze einwirkende Metallsäule nicht unerheblich verzögert, was sich auf die Dauer des Produktionszyklus und auf die Qualität der hergestellten Gussstücke ungünstig auswirken kann.It has also already created a casting, in which the molten metal to be processed under pressure by means of a pump from a melt supply via a pump tube in the Mold cavity of a mold is filled (see. EP 1 894 648 A1 ). Subsequently, prior to the complete solidification of the molten metal, compensating for shrinkage in the mold cavity in a Nachdruckphase a reprint applied by means of a Nachdruckkolbens on the molten metal, which Nachdruckkolben is interposed with distance in front of the mold in the located between the mold and pump pump tube. In this known casting device, however, is disadvantageous that the solidification process by the hot and acting on the metal melt in the mold metal column is not insignificantly delayed, which can affect the duration of the production cycle and the quality of the castings produced unfavorable.

Aus der DE 10 2006 027 171 B4 ist eine ebenfalls im Niederdruckverfahren arbeitende Gießeinrichtung vorbekannt, bei der die während des Erstarrungsvorgangs schwindungsbedingte Volumenreduktion des zu verarbeitenden Metalls durch einen Druckverstärker ausgeglichen wird, der in das zwischen dem Metallschmelzevorrat und der Gießform vorgesehene Steigrohr zwischengeschaltet ist. In einer ersten, zur Befüllung der Gießform bestimmten Phase des Gusszyklus liegt in einer Zwischenkammer des Druckverstärkers ungefähr der Druck an, der auch auf den unter Druck befindlichen Metallvorrat einwirkt. Während dieser ersten Phase des Gusszyklus presst eine Feder oder ein Magnet in der Zwischenkammer ein Druckverstärkerkolben des Druckverstärkers derart gegen einen Anschlag, dass die benötigte Menge der Metallschmelze aus dem Steigrohr über Bohrungen im Druckverstärkerkolben in die Giesform gefördert wird. In einer zweiten Phase des Gusszyklus, in der die Gießform gefüllt ist und das in der Gießform befindliche Metall zu erstarren beginnt, wird die Zwischenkammer im Druckverstärker derart entspannt, dass sich die Bohrungen im Druckverstärkerkolben verschließen und der Druckverstärker eine Druckerhöhung des Steigdrucks bewirkt, die ungefähr dem Verdrängungsvolumen in den zu öffnenden und verschließbaren Hohlräumen des Druckverstärkerkolbens entspricht. Auch bei dieser vorbekannten Gießeinrichtung erfolgt die Förderbewegung der Metallschmelze über Druckveränderungen im Steigrohr während der verschiedenen Phasen des Gusszyklus, sodass sich druckschwankungsbedingte Rückflüsse der Metallschmelze und die zu einer Verschmutzung der für nachfolgende Gussvorgänge bestimmten Metallschmelze führende Oxydbildung im Steigrohr kaum vermeiden lassen.From the DE 10 2006 027 171 B4 is also known a low-pressure casting device is already known, in which the shrinkage during the solidification process volume reduction of the metal to be processed is compensated by a pressure booster, which is interposed in the provided between the molten metal reservoir and the mold riser. In a first, intended for filling the mold phase of the casting cycle is located in an intermediate chamber of the pressure booster about the pressure, which also acts on the pressurized metal supply. During this first phase of the casting cycle, a spring or a magnet in the intermediate chamber presses a pressure booster piston of the pressure booster against a stop so that the required amount of molten metal is conveyed from the riser via bores in the pressure booster piston in the mold. In a second phase of the casting cycle in which the casting mold is filled and the metal in the casting mold begins to solidify, the intermediate chamber in the pressure booster is expanded in such a way that the holes in the pressure booster piston close and the pressure booster closes Pressure increase causes the riser pressure, which corresponds approximately to the displacement volume in the openable and closable cavities of the pressure intensifier piston. Also in this known casting the conveying movement of the molten metal via pressure changes in the riser during the different phases of the casting cycle, so that pressure fluctuation-related reflux of the molten metal and leading to contamination of the particular castings for subsequent molten metal oxide formation in the riser can hardly be avoided.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Metall-Druckgussmaschine insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, in der sich in rascher Folge Gussstücke in einer hohen Qualität und möglichst ohne störende Materialfehler herstellen lassen.There is therefore a particular object to provide a method of the type mentioned above and a metal die-casting machine, in particular for carrying out the method according to the invention, in which castings can be produced in rapid succession in a high quality and as possible without disturbing material defects.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass das für ein Metall-Druckgussteil benötigte flüssige Metall aus einem drucklos bevorrateten Metallschmelze-Vorrat mittels einer Metallschmelze-Pumpe aus dem Metallschmelze-Vorrat angesaugt und über wenigstens eine, im Formhohlraum einer Gießform mündende Zulauföffnung in die Gießform gepumpt wird, und dass die wenigstens eine Zulauföffnung dicht verschlossen wird, bevor die im Formhohlraum der Gießform eingeschlossene Metallschmelze während des Erstarrungsvorgangs druckbeaufschlagt wird.The achievement of this object is in the method of the type mentioned in particular that the liquid metal required for a metal diecasting sucked from a pressureless stored molten metal supply by means of a molten metal pump from the molten metal supply and at least one, im Mold cavity of a mold opening inlet opening is pumped into the mold, and that the at least one inlet opening is sealed, before the trapped in the mold cavity of the mold molten metal is pressurized during the solidification process.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die für ein Metall-Gussteil benötigte Teilmenge des flüssigen Metalls nicht mittels Druckluftbeaufschlagung in die Gießform bewegt, - vielmehr wird diese Teilmenge mittels einer Metallschmelze-Pumpe dorthin gefördert. Da durch Fördern des flüssigen Metalls eine Druckluftbeaufschlagung nicht mehr notwendig ist, kann auch der Metallschmelze-Vorrat drucklos bevorratet werden. Da somit eine Druckluftbeaufschlagung des Metallschmelze-Vorrats nicht mehr vorgesehen ist, und da jeweils auch nur die zur Herstellung eines Gussteiles benötigte Teilmenge der Metall-schmelze gefördert wird, wird einer unerwünschten Oxidbildung in der Metallschmelze entgegengewirkt und die dadurch bedingten Materialfehler vermieden.In the method according to the invention, the amount of liquid metal required for a metal casting is not moved into the casting mold by the application of compressed air, but rather this subset is conveyed there by means of a molten metal pump. Because by conveying the liquid metal A compressed air is no longer necessary, the molten metal supply can be stored without pressure. Since thus a pressurization of the molten metal supply is no longer provided, and since only the time required for the production of a casting portion of the molten metal is promoted, an undesirable oxide formation is counteracted in the molten metal and the consequent material errors avoided.

Da die für ein Druckgussteil benötigte Teilmenge der Metallschmelze mittels einer Metallschmelze-Pumpe zur Gießform gefördert wird und da dazu eine Druckbeaufschlagung des Metallschmelze-Vorrats nicht mehr vorgesehen ist, kann auch die Metallschmelze unter einer Schutzgasatmosphäre bevorratet werden. Mit Hilfe einer solchen Schutzgasatmosphäre kann eine Oxydbildung nachhaltig verhindert werden.Since the partial amount of molten metal required for a die casting is conveyed to the casting mold by means of a molten metal pump, and since pressurization of the molten metal reservoir is no longer provided, the molten metal can also be stored under a protective gas atmosphere. With the help of such a protective gas atmosphere, oxide formation can be sustainably prevented.

Dabei kann die für den jeweils anstehenden Spritzgussvorgang benötigte Menge flüssigen Metalls aus dem Metallschmelzevorrat angesaugt und über wenigstens eine, im Formhohlraum einer Gießform mündende Zulauföffnung in die Gießform gepumpt werden. Die wenigstens eine, im Formhohlraum der Gießform mündende Zulauföffnung ist mittels einem Sperrschieber dicht zu verschließen, bevor die im Formhohlraum der Gießform eingeschlossene Metallschmelze während des Erstarrungsvorgangs druckbeaufschlagt wird. Durch die Druckbeaufschlagung der im Formhohlraum der Gießform eingeschlossenen Metallschmelze-Menge lassen sich die während der Erstarrung des Metalls erfolgenden Schwindungen ausgleichen. Da die Metallschmelze mit Hilfe der Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung drucklos zur Gießform gefördert werden kann, da druckschwankungsbedingte Rückflüsse der in Richtung zur Gießform geförderten Metallschmelze und entsprechende Oxydbildungen vermieden werden und da die wenigstens eine, im Formhohlraum mündende Zulauföffnung verschlossen und damit auch die den Erstarrungsvorgang eventuell verzögernde Verbindung zwischen dem in der Gießform während des Gussvorganges eingeschlossenen Metalls einerseits und der für nachfolgende Gussvorgänge bestimmten Metallschmelze andererseits unterbrochen wird, lassen sich in dem erfindungsgemäßen Verfahren in rascher Folge Gussstücke in einer hohen Qualität und weitestgehend ohne störende Materialfehler herstellen.In this case, the amount of liquid metal required for the particular injection molding process can be sucked from the molten metal reservoir and pumped into the casting mold via at least one inlet opening opening in the mold cavity of a casting mold. The at least one, in the mold cavity of the mold opening inlet opening is sealed by a gate valve before the trapped in the mold cavity of the mold molten metal is pressurized during the solidification process. By pressurizing the amount of molten metal trapped in the mold cavity of the mold, the shrinkage occurring during the solidification of the metal can be compensated. Since the molten metal can be conveyed without pressure to the casting mold with the aid of the molten metal pump or pumping device, since pressure fluctuation-related refluxes of the molten metal conveyed in the direction of the casting mold and corresponding oxide formations are avoided and since the at least one inlet opening opening in the mold cavity closed and thus also the solidification process possibly delaying connection between the enclosed in the mold during the casting process metal on the one hand and the particular casting for certain metal melt on the other hand is interrupted, can be in the process of the invention in rapid succession castings in a high quality and largely without disturbing Material defect.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die für die Gießform bestimmte Teilmenge des flüssigen Metalls aus einem mit Abstand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Bereich des Metallschmelze-Vorrats abgepumpt wird. Somit werden Oxyde oder andere Verunreinigungen, die sich an der Oberfläche des Metallschmelze-Vorrats gebildet oder abgesetzt haben können, nicht ohne weiteres mit in die Gießform gepumpt werden; vielmehr ist.sichergestellt, dass nur eine zumindest weitgehend oxydfreie und auch von anderen Verunreinigungen geklärte Teilmenge der Metallschmelze zur Herstellung eines Gussteiles verwendet wird.It is particularly advantageous if the subset of the liquid metal intended for the casting mold is pumped out of a region of the molten metal supply arranged at a distance below the liquid level. Thus, oxides or other impurities that may have formed or deposited on the surface of the molten metal supply are not readily pumped into the mold; Rather ist.sichergestellt that only one at least largely oxide-free and also clarified by other impurities subset of the molten metal is used to produce a casting.

Die erfindungsgemäße Lösung der oben gestellten Aufgabe besteht bei der Metall-Druckgussmaschine der eingangserwähnten Art insbesondere darin, dass die Zulauföffnung mittels eines Sperrschiebers verschließbar ist, der zumindest zwei relativ zueinander verschiebliche Sperrschieber-Teile hat, von denen ein erstes Sperrschieber-Teil in Schließstellung dicht am Umfangsrandbereich der Zulauföffnung anliegt, während ein zweites Sperrschieber-Teil zur Druckbeaufschlagung der Schmelze während des Erstarrungsvorgangs relativ zum ersten Sperrschieber-Teil gegen eine Rückstellkraft verschieblich geführt ist.The inventive solution of the above object is in the metal die-casting machine of the type mentioned in particular that the inlet opening can be closed by means of a locking slide, which has at least two relatively movable gate valve parts, of which a first gate valve part in the closed position close to Peripheral edge region of the inlet opening is present, while a second locking slide part for pressurizing the melt is guided displaceably relative to the first locking slide member against a restoring force during the solidification process.

Die erfindungsgemäße Metall-Druckgussmaschine weist eine Gieß- oder Vorratskammer auf, die zur drucklosen Bevorratung der Metallschmelze ausgestaltet ist. Um die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer in den Formhohlraum der Gießform bringen zu können, ist eine Druckluftbeaufschlagung der in der Gieß- oder Vorratskammer befindlichen Metallschmelze nicht mehr erforderlich; die erfindungsgemäße Metall-Druckgussmaschine weist vielmehr wenigstens eine Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung auf, welche die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer ansaugt und in den Formhohlraum der Gießform drückt. Da bei der erfindungsgemäßen Metall-Druckgussmaschine nur die für den nächsten Gussvorgang benötigte Metallmenge gefördert und somit nur ein vergleichsweise geringes Volumen bewegt werden muss, sind rasch folgende Arbeitstakte und kurze Taktzeiten möglich. Da die Metallschmelze nicht mit Druckluft beaufschlagt wird und da der Förderweg zwischen der Gieß- oder Vorratskammer und der Gießform ständig ohne Sauerstoff-Einfluss gehalten werden kann, wird bei der erfindungsgemäßen Metall-Druckgussmaschine einer Oxydbildung und den entsprechenden Materialfehlern entgegengewirkt und eine hohe fehlerfreie Qualität des fertiggestellten Gussteiles insoweit sichergestellt. Da die Gießoder Vorratskammer drucklos betrieben wird, kann die Nachfüllung mit neuem Metall jederzeit und ohne Unterbrechen des Produktionsprozesses chargenweise oder mittels Zuführsystem fortlaufend nachgefüllt werden. Die einmal erreichte Konstanz der Produktionsparameter muss nicht mehr wie bisher mit jeder neuen Charge neu aufgebaut werden, sondern kann von der Metallversorgung unabhängig beliebig fortgesetzt werden. Qualität und Effizienz werden erheblich verbessert.The metal die-casting machine according to the invention has a casting or storage chamber which is used for pressureless storage the molten metal is designed. In order to be able to bring the molten metal from the casting or storage chamber into the mold cavity of the casting mold, pressurization with compressed air of the molten metal present in the casting or storage chamber is no longer necessary; Rather, the metal die casting machine according to the invention has at least one molten metal pump or pumping device which sucks the molten metal from the casting or storage chamber and presses it into the mold cavity of the casting mold. Since in the metal die-casting machine according to the invention only the quantity of metal required for the next casting process is conveyed and thus only a comparatively small volume has to be moved, the following work cycles and short cycle times are possible quickly. Since the molten metal is not subjected to compressed air and since the conveying path between the casting or storage chamber and the mold can be kept constantly without oxygen influence, in the metal die casting machine according to the invention an oxide formation and the corresponding material defects counteracted and a high error-free quality completed castings so far ensured. Since the casting or storage chamber is operated without pressure, the refilling with new metal at any time and without interrupting the production process in batches or continuously refilled by means of feed system. Once the constancy of the production parameters has been reached, it no longer has to be rebuilt with each new batch as before, but can be continued independently of the metal supply. Quality and efficiency are significantly improved.

Da die Gieß- oder Vorratskammer drucklos ausgestaltet ist, kann in der Gieß- oder Vorratskammer eine stauerstoffarme oder sauerstofffreie Schutzgas-Atmosphäre vorgesehen sein, welche die Metallschmelze vorzugsweise luftdicht überdeckt. So kann vorzugsweise mit einem Schutzgas (z. B. Stickstoff) in der Gieß- oder Vorratskammer eine Schutzgas-Atmosphäre aufgebaut werden, die den Luftzutritt zur Oberfläche der in der Gieß- oder Vorratskammer befindlichen Metallschmelze erschwert oder unmöglich macht. Somit wird einer luftbedingten Oxydbildung zusätzlich entgegengewirkt.Since the casting or storage chamber is designed without pressure, a low-oxygen or oxygen-free protective gas atmosphere can be provided in the casting or storage chamber, which preferably covers the molten metal airtight. Thus, preferably with a protective gas (eg nitrogen) In the casting or storage chamber, a protective gas atmosphere can be built up, which makes the access of air to the surface of the molten metal present in the casting or storage chamber difficult or impossible. Thus, an air-induced oxide formation is additionally counteracted.

Da die Gießform der erfindungsgemäßen Metall-Druckgussmaschine wenigstens zwei, den Formhohlraum umgrenzende Gießform-Teile hat und da von den Gießform-Teilen ein GießformTeil wenigstens eine im Formhohlraum mündende Zulauföffnung hat, die mittels eines Sperrschiebers verschließbar ist, kann ein üblicherweise am Gussteil verbleibender Anguss (z. B. bei Leichtmetallrädern) vermieden werden. Da der Sperrschieber zumindest zwei relativ zueinander verschiebliche Sperrschieber-Teile hat, von denen ein erstes Sperrschieber-Teil in Schließstellung dicht am Umfangsrandbereich der Zulauföffnung anliegt, während ein zweites Sperrschieber-Teil zur Druckbeaufschlagung der Schmelze während des Erstarrungsvorgangs relativ zum ersten Sperrschieber-Teil gegen eine Rückstellkraft verschieblich geführt ist, lässt sich der Sperrschieber besonders dicht und fest an dem die Zulauföffnung umgrenzenden Umfangsrandbereich anlegen. Gleichzeitig kann der auf die Metallschmelze ausgeübte Druck während des gesamten Erstarrungsvorgangs konstant aufrecht erhalten werden, sodass die erfindungsgemäße Druckgussmaschine die Herstellung von Gussstücken in einer hohen Qualität auch in rascher Folge erlaubt.Since the casting mold of the metal die-casting machine according to the invention has at least two mold parts delimiting the mold cavity, and since a mold part of the mold parts has at least one inlet opening in the mold cavity, which can be closed by means of a gate valve, a gate normally remaining on the casting can be used. eg with light-alloy wheels) can be avoided. Since the locking slide has at least two locking slide parts which are displaceable relative to each other, of which a first locking slide part rests tightly against the peripheral edge region of the inlet opening in the closed position, while a second locking slide part for pressurizing the melt during the solidification process relative to the first locking slide part against a Resetting force is guided displaceably, the gate valve can be very tight and tight to create the inlet opening bounding peripheral edge area. At the same time, the pressure exerted on the molten metal during the entire solidification process can be maintained constant, so that the die casting machine according to the invention allows the production of castings in a high quality and in rapid succession.

Um die in der Gieß- oder Vorratskammer befindliche Metallschmelze stets in flüssigem Zustand zu halten, ist es zweckmäßig, wenn die Gieß- oder Vorratskammer beheizbar ist.In order to keep the molten metal in the casting or storage chamber always in the liquid state, it is expedient if the casting or storage chamber can be heated.

Die hohe Qualität der in der erfindungsgemäßen Metall-Druckgussmaschine herstellbaren Gussteile wird noch zusätzlich begünstigt, wenn der wenigstens einen Metallschmelze-Pumpe zuströmseitig eine Filtereinrichtung zum Filtern der Metallschmelze vorgeschaltet ist.The high quality of the castings produced in the metal die-casting machine according to the invention is further enhanced if the at least one molten metal pump is on the inflow side a filter device for filtering the molten metal is connected upstream.

Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass die Filtereinrichtung ein Keramikschutzrohr gegen Groboxide und dergleichen Verunreinigungen und/oder ein Keramik-Filterrohr hat. Das Keramikschutzrohr der Filtereinrichtung kann Groboxide und andere Verunreinigungen aus der Metallschmelze fernhalten. Weist die Filtereinrichtung zusätzlich oder statt dessen ein Keramik-Filterrohr auf, können auch Feinoxide oder andere kleinere Verunreinigungen aus der Metallschmelze ausgefiltert werden. Weist das Keramik-Schutzrohr bodenseitige Eintrittsöffnungen auf, können die eventuell an der Oberfläche der Metallschmelze schwimmenden Ablagerungen nicht ohne Weiteres in die zur Gießform geförderten Teilmengen vordringen. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass das Keramikschutzrohr bodenseitige Öffnungen hat, während das Keramik-Filterrohr bodenseitig geschlossen ausgestaltet und/oder am Boden der Gieß- oder Vorratskammer aufsitzt, damit ausschließlich gefiltertes Metall in das Steigrohr gelangen kann.In this case, a preferred embodiment according to the invention provides that the filter device has a ceramic protective tube against Groboxide and the like impurities and / or a ceramic filter tube. The ceramic protective tube of the filter device can keep away coarse grains and other impurities from the molten metal. If the filter device additionally or instead has a ceramic filter tube, fine oxides or other smaller impurities can also be filtered out of the molten metal. If the ceramic protective tube has bottom-side inlet openings, the deposits possibly floating on the surface of the molten metal can not readily penetrate into the subsets conveyed to the casting mold. In this case, a preferred embodiment provides that the ceramic protective tube has bottom-side openings, while the ceramic filter tube configured on the bottom side closed and / or seated on the bottom of the casting or storage chamber, so that only filtered metal can get into the riser.

Um die Filterwirkung der Filtereinrichtung zu optimieren und um die Filtereinrichtung möglichst kompakt zu gestalten, kann es zweckmäßig sein, wenn das äußere Keramikschutzrohr das innere Keramik-Filterrohr umgreift.In order to optimize the filter effect of the filter device and to make the filter device as compact as possible, it may be expedient if the outer ceramic protective tube engages around the inner ceramic filter tube.

Eine besonders effektive und dennoch kompakte Ausführungsform der Filtereinrichtung sieht vor, dass das Keramikschutzrohr und/oder das Keramik-Filterrohr ein Rohrstück eines mit der Metall-Schmelze-Pumpe verbundenen Steigrohres umgreifen, dessen wenigstens eine zuströmseitige Einlassöffnung nach unten gerichtet ist oder im unteren Teilbereich des Rohrstückes angeordnet ist.A particularly effective, yet compact embodiment of the filter device provides that the ceramic protective tube and / or the ceramic filter tube surround a pipe section of a riser connected to the metal melt pump whose at least one inflow-side inlet opening is directed downwards or in the lower part of the Pipe piece is arranged.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die wenigstens eine Einlassöffnung des Rohrstückes mittels eines Schwerkraftventils verschließbar ist, wobei der Ventilkörper des Schwerkraftventils vorzugsweise aus Wolfram hergestellt und insbesondere als Wolframkugel ausgestaltet sein kann.It is expedient if the at least one inlet opening of the pipe section can be closed by means of a gravity valve, wherein the valve body of the gravity valve can be preferably made of tungsten and in particular configured as a tungsten ball.

Um die heiße Metallschmelze von der Gieß- oder Vorratskammer zur Gießform fördern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Förderpumpe als pneumatische oder pneumatisch antreibbare Pumpe ausgestaltet ist. Dabei wird unter einer pneumatischen oder pneumatisch antreibbaren Pumpe auch eine solche Pumpe verstanden, die statt mit Luft mit Schutzgas verwendet wird. Insbesondere eine, mit Schutzgas betriebene Pumpe hilft, eine unerwünschte Oxydbildung in der Metallschmelze zu vermeiden.In order to be able to convey the hot molten metal from the casting or storage chamber to the casting mold, it is advantageous if the delivery pump is designed as a pneumatic or pneumatically driven pump. In this case, a pneumatic or pneumatically driven pump is also understood as meaning a pump which is used instead of with inert gas. In particular, a pump operated with protective gas helps to avoid undesired oxide formation in the molten metal.

Dabei wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der ein erstes, vorzugsweise festes Gießform-Teil wenigstens eine im Formhohlraum mündende Zulauföffnung hat und bei der der wenigstens einen Zulauföffnung zugeordnete Sperrschieber in einem zweiten, insbesondere beweglichen Gießform-Teil vorgesehen ist.In this case, an embodiment is preferred in which a first, preferably solid mold part has at least one opening in the mold cavity inlet opening and in which the at least one inlet opening associated locking slide is provided in a second, in particular movable mold part.

Mit Hilfe des Sperrschiebers kann die in einem der Gießform-Teile vorgesehene Zulauföffnung verschlossen und der Formhohlraum der Gießform vollständig von der Zufuhr abgeriegelt werden. Durch den Sperrschieber kann ein Druck auf die in der Gießform befindliche Metallschmelze ausgeübt und während der Erstarrungsphase permanent aufrecht erhalten werden. Erfolgt die Erstarrung unter Druck, wird der Erstarrungsvorgang wesentlich beschleunigt, die Taktzeiten verkürzt, eine Lunkerbildung verhindert, das molekulare Gefüge verfeinert und die mechanischen Kennwerte abhängig vom aufgebrachten Druck während der Erstarrung sowie der Erstarrungszeit wesentlich verbessert. Des weiteren können bisher nicht vergießbare Legierungen benutzt werden.With the help of the gate valve, the inlet opening provided in one of the mold parts can be closed and the mold cavity of the mold completely sealed off from the supply. By the gate valve, a pressure on the molten metal in the mold can be exerted and permanently maintained during the solidification phase. If the solidification under pressure, the solidification process is significantly accelerated, reduces the cycle times, prevents voids formation, refines the molecular structure and significantly improves the mechanical characteristics depending on the applied pressure during solidification and the solidification time. Furthermore, previously non-castable alloys can be used.

Mit Hilfe des Sperrschiebers kann die im Formhohlraum mündende Zulauföffnung verschlossen werden, bevor die in den Formhohlraum eingebrachte Metallschmelze zum Gussteil erstarren kann. Dabei ist es zweckmäßig, wenn im zweiten GießformTeil wenigstens ein Sperrschieber vorgesehen ist, welcher mittels eines Sperrschieber-Antriebes zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, in welcher der Sperrschieber in der Schließstellung an dem die Zulauföffnung umgrenzenden Umfangsrandbereich dicht anliegt.With the help of the gate valve, the opening in the mold cavity inlet opening can be closed before the introduced into the mold cavity molten metal can solidify to the casting. It is expedient if at least one locking slide is provided in the second GießformTeil, which is movable by means of a gate valve drive between an open position and a closed position in which the locking slide in the closed position at the inlet opening bounding peripheral edge region is tight.

Um den konstruktiven Aufwand möglichst gering zu halten, ist es zweckmäßig, wenn die Rückstellkraft als Rückstellfeder ausgestaltet ist.In order to keep the design effort as low as possible, it is advantageous if the restoring force is designed as a return spring.

Eine Weiterbildung gemäß der Erfindung sieht vor, dass im Förderweg zwischen der Gieß- oder Vorratskammer und der Gießform ein Mehrwegeventil vorgeschaltet ist, das in einer ersten Ventilstellung die Gieß- oder Vorratskammer mit der Metallschmelze-Pumpe und in einer zweiten Ventilstellung die Metallschmelze-Pumpe und den Formhohlraum der Gießform miteinander verbindet. Mit Hilfe dieses Mehrwegeventiles lässt sich die drucklos ausgestaltete Gieß- oder Vorratskammer besonders gut von der mit der Metallschmelze druckbeaufschlagten Gießform separieren.A development according to the invention provides that in the conveying path between the casting or storage chamber and the mold, a multi-way valve is connected upstream, in a first valve position, the casting or storage chamber with the molten metal pump and in a second valve position, the molten metal pump and connects the mold cavity of the mold together. With the help of this multi-way valve, the pressure-less casting or storage chamber can be separated particularly well from the mold pressurized with the molten metal.

Eine vorteilhafte und einfache Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht dabei vor, dass das Mehrwegeventil als Stopfenventil ausgestaltet ist.An advantageous and simple embodiment according to the invention provides that the multi-way valve is designed as a plug valve.

Dabei kann das Mehrwegeventeil einen Stellschieber aufweisen, der in einer ersten Ventilstellung den einer Auslassöffnung der Gieß- oder Vorratskammer umgrenzenden Randbereich mit seinem freien Schieberende dicht beaufschlagt und die Metallschmelze-Pumpe sowie den Formhohlraum über eine am Schieberumfang vorgesehene Nut miteinander verbindet, und der in einer zweiten Ventilstellung die Verbindung zwischen der Gieß- oder Vorratskammer sowie der Metallschmelze-Pumpe freigibt und mit seinem Schieber-Umfang die Verbindung zwischen der Metallschmelze-Pumpe und der Gieß- oder Vorratskammer dicht verschließt.In this case, the multi-way valve part may have a locking slide which, in a first valve position, tightly abuts the edge region bordering an outlet opening of the casting or storage chamber with its free slide end and the molten metal pump and the mold cavity via a slide circumference provided groove interconnects, and in a second valve position, the connection between the casting or storage chamber and the molten metal pump releases and with its slide circumference, the connection between the molten metal pump and the casting or storage chamber tightly seals.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der Figurenbeschreibung. Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen noch näher dargestellt.Further features of the invention will become apparent from the claims and the description of the figures. Hereinafter, a preferred embodiment according to the invention with reference to the drawings is shown in more detail.

Es zeigt:

Fig. 1
eine Metall-Druckgussmaschine zum Gießen von Metall-Gussteilen in einem Längsschnitt, wobei die Metall-Gießmaschine eine Gieß- oder Vorratskammer zum Bevorraten der zu verarbeitenden Metallschmelze hat, die mit einer zum Formhohlraum einer Gießform führenden Einlassöffnung verbunden ist,
Fig. 2
die in einem Längsschnitt gezeigte Gießform der in Fig. 1 dargestellten Metall-Gießmaschine, und
Fig. 3
einen längs geschnittenen Sperrschieber, der zum Verschließen der zum Formhohlraum führenden Einlassöffnung der in Fig. 2 gezeigten Gießform vorgesehen ist.
It shows:
Fig. 1
a metal die casting machine for casting metal castings in a longitudinal section, wherein the metal casting machine has a casting or storage chamber for storing the molten metal to be processed, which is connected to an inlet opening leading to the mold cavity of a casting mold,
Fig. 2
the mold shown in FIG Fig. 1 illustrated metal casting machine, and
Fig. 3
a longitudinally cut gate valve, which is used to close the leading to the mold cavity inlet opening of Fig. 2 shown mold is provided.

In Fig. 1 ist eine Metall-Gießmaschine 1 dargestellt, die zur Herstellung von metallischen Gussteilen im Druckgussverfahren bestimmt ist. Die Metall-Gießmaschine 1 hat eine Gießoder Vorratskammer 2, die zum Bevorraten der zu verarbeitenden Metallschmelze vorgesehen ist. Oberhalb der Gieß- oder Vorratskammer 2 ist eine mehrteilige Gießform 3 vorgesehen, die als Dauerform oder als Kokille ausgebildet ist. Die Formteile 4, 5 der Gießform 3 umschließen einen Formhohlraum 6, der zum Eindrücken und Erstarren der Metallschmelze bestimmt ist und im wesentlichen die Außenkontur des herzustellenden Gussteiles vorgibt.In Fig. 1 a metal casting machine 1 is shown, which is intended for the production of metal castings in the die-casting process. The metal casting machine 1 has a casting or storage chamber 2, which is provided for storing the molten metal to be processed. Above the casting or Storage chamber 2 is a multi-part mold 3 is provided which is formed as a permanent mold or as a mold. The mold parts 4, 5 of the mold 3 enclose a mold cavity 6, which is intended for pressing and solidification of the molten metal and essentially defines the outer contour of the casting to be produced.

Für die hier dargestellte Metall-Gießmaschine 1 ist kennzeichnend, dass die Gieß- oder Vorratskammer 2 zur drucklosen Bevorratung der Metallschmelze ausgestaltet ist. Dabei ist die Gieß- oder Vorratskammer 2 mit der Gießform 3 über wenigstens eine Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 verbunden, welche die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer 2 ansaugt und in den Formhohlraum 6 der Gießform 3 drückt. Durch die drucklose Bevorratung der Metallschmelze in der Gieß- oder Vorratskammer 2 und durch den Transport der Metallschmelze mittels einer Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 kann in der Gieß- oder Vorratskammer 2 eine sauerstoffarme oder sauerstofffreie Schutzgas-Atmosphäre aufgebaut werden, die die Metallschmelze luftdicht überdeckt.For the metal casting machine 1 shown here, it is characteristic that the casting or storage chamber 2 is designed for pressureless storage of the molten metal. In this case, the casting or storage chamber 2 is connected to the casting mold 3 via at least one molten metal pumping device 7, which sucks the molten metal from the casting or storage chamber 2 and presses it into the mold cavity 6 of the casting mold 3. By the non-pressurized storage of the molten metal in the casting or storage chamber 2 and by the transport of the molten metal by means of a molten metal pumping device 7, an oxygen-poor or oxygen-free protective gas atmosphere can be built up in the casting or storage chamber 2, which covers the molten metal airtight.

Um die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer 2 in den Formhohlraum 6 der Gießform 3 bringen zu können, ist eine Druckluftbeaufschlagung der in der Gieß- oder Vorratskammer 2 befindlichen Metallschmelze nicht mehr erforderlich; die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 der hier dargestellten Metall-Druckgussmaschine 1 saugt die Metallschmelze vielmehr aus der Gieß- oder Vorratskammer 2 an und drückt die benötigte Teilmenge der Metallschmelze in den vom Formhohlraum 6 der Gießform 3. Da bei der hier dargestellten Metall-Druckgussmaschine 1 nur die für den nächsten Gussvorgang benötigte Metallmenge befördert und somit nur ein vergleichsweise geringes Volumen bewegt werden muss, sind rasch folgende Arbeitstakte und kurze Taktzeiten möglich. Da die Metallschmelze nicht mit Druckluft beaufschlagt wird und da der Förderweg zwischen der Gieß- oder Vorratskammer 2 und der Gießform 3 ständig ohne Lufteinschlüsse gehalten werden kann, wird bei der Metall-Druckgussmaschine 1 einer Lunkerbildung und den entsprechenden Materialfehlern entgegengewirkt und eine hohe, fehlerfreie Qualität des fertiggestellten Gussteiles begünstigt.In order to be able to bring the molten metal from the casting or storage chamber 2 into the mold cavity 6 of the casting mold 3, it is no longer necessary to pressurize the molten metal present in the casting or storage chamber 2. the molten metal pumping device 7 of the metal die-casting machine 1 shown here rather aspirates the molten metal from the casting or storage chamber 2 and pushes the required partial amount of the molten metal into the mold cavity 6 of the casting mold 3. As in the case of the metal die-casting machine 1 shown here only the amount of metal needed for the next casting process and thus only a relatively small volume must be moved, the following work cycles and short cycle times are quickly possible. Because the molten metal is not acted upon with compressed air and since the conveying path between the casting or storage chamber 2 and the mold 3 can be kept constantly without air pockets, is counteracted in the metal die-casting machine 1 Lunkerbildung and the corresponding material defects and high, error-free quality of the finished casting favored.

Die zyklisch-kontinuierliche Arbeitsweise der hier dargestellten Metall-Gießmaschine 1 wird noch dadurch begünstigt, dass eine von außen ungehindert zugängliche und seitlich über die Metall-Druckgießmaschine 1 vorstehende Kammeröffnung 8 vorgesehen ist. Da die Gieß- oder Vorratskammer 2 drucklos betrieben wird und da die Kammeröffnung 8 von außen ungehindert zugänglich ist, kann die Nachfüllung mit neuem Metall jederzeit und ohne Unterbrechen des Produktionsprozesses chargenweise oder mittels Zuführsystem fortlaufend nachgefüllt werden. Die einmal erreichte Konstanz der Produktionsparameter muss nicht mehr wie bisher mit jeder neuen Charge neu aufgebaut werden, sondern kann von der Metallversorgung unabhängig beliebig fortgesetzt werden. Qualität und Effizienz werden erheblich verbessert. Über die, mit Hilfe eines Deckels 9 verschließbare Kammeröffnung 8 kann bei Bedarf weitere Metallschmelze nachgefüllt werden.The cyclic-continuous operation of the metal casting machine 1 shown here is further facilitated by the provision of a chamber opening 8 protruding from the outside unhindered and projecting laterally over the metal die-casting machine 1. Since the casting or storage chamber 2 is operated without pressure and since the chamber opening 8 is accessible from the outside unhindered, the refill can be refilled with new metal at any time and without interrupting the production process batchwise or continuously by means of feed system. Once the constancy of the production parameters has been reached, it no longer has to be rebuilt with each new batch as before, but can be continued independently of the metal supply. Quality and efficiency are significantly improved. About the, with the help of a lid 9 closable chamber opening 8, if necessary, additional molten metal can be refilled.

Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist der Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 zuströmseitig eine Filtereinrichtung zum Filtern der Metallschmelze vorgeschaltet. Die in der Gieß- oder Vorratskammer 2 angeordnete Filtereinrichtung hat ein Keramikschutzrohr 10 gegen Groboxide und andere grobe Verunreinigungen, die sich eventuell in der Metallschmelze befinden. Das Keramikschutzrohr 10 umgreift ein Keramik-Filterrohr 11, welches zum Ausfiltern von Feinoxiden und anderen feineren Verunreinigungen vorgesehen ist. Aus Fig. 1 wird deutlich, dass die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 die Metallschmelze über ein Steigrohr 12 ansaugt, dessen zuströmseitige Einlassöffnung 13 mit Abstand unterhalb des Metallschmelze-Spiegels angeordnet ist. Da die zuströmseitige Einlassöffnung 13 mit Abstand unterhalb des Metallschmelze-Spiegels angeordnet ist, wird ein Ansaugen der sich an der Oberfläche der Metallschmelze absetzenden Verunreinigungen vermieden. Zusätzlich ist ein, die zuströmseitige und nach unten gerichtete Einlassöffnung 13 tragender Teilbereich eines Rohrstückes des mit der Metallschmelze-Pumpeinrichtung verbundenen Steigrohres 12 vom äußeren Keramikschutzrohr 10 und dem demgegenüber inneren Keramik-Filterrohr 11 umgriffen.How out Fig. 1 becomes clear, the molten metal pumping device 7 upstream of a filter device for filtering the molten metal upstream. The filter device arranged in the casting or storage chamber 2 has a ceramic protective tube 10 against Groboxide and other coarse impurities which may be present in the molten metal. The ceramic protective tube 10 surrounds a ceramic filter tube 11, which is provided for filtering out fine oxides and other finer impurities. Out Fig. 1 it becomes clear in that the molten metal pumping device 7 draws the molten metal via a riser 12 whose inflow-side inlet opening 13 is arranged at a distance below the molten metal level. Since the upstream-side intake port 13 is located at a distance below the molten metal level, suction of the impurities settling on the surface of the molten metal is avoided. In addition, a partial portion of a pipe section of the riser pipe 12 connected to the molten metal pumping device is surrounded by the outer ceramic protective pipe 10 and the inner ceramic filter pipe 11, the inflow-side and downwardly directed inlet opening 13.

Ein Eintreten von Luft in das Steigrohr 12 und/oder ein Rückfließen der in das Steigrohr 12 bereits angesaugten Metallschmelze wird durch ein Schwerkraftventil 14 verhindert, das zum Verschließen der Einlassöffnung vorgesehen ist. Dieses Schwerkraftventil weist einen Ventilkörper 15 auf, der hier als Wolfram-Kugel ausgestaltet ist.An entry of air into the riser 12 and / or a backflow of the molten metal already sucked into the riser 12 is prevented by a gravity valve 14 which is provided for closing the inlet opening. This gravity valve has a valve body 15, which is designed here as a tungsten ball.

Um den zuströmseitigen und mit der drucklosen Gieß- oder Vorratskammer 2 verbundenen Bereich mit dem abströmseitigen und mit der Gießform 3 verbundenen Bereich der Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 zu trennen, ist im Förderweg zwischen der Gieß- oder Vorratskammer 2 und der Gießform 3 ein Mehrwegeventil 30 zwischengeschaltet, das in einer ersten Ventilstellung die Gieß- oder Vorratskammer 2 mit der Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 und in einer zweiten Ventilstellung die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 und den Formhohlraum 6 der Gießform 3 miteinander verbindet. Dieses Mehrwegeventil 15 ist hier als Stopfenventil ausgestaltet, das einen Stellschieber 16 hat, der in der ersten Ventilstellung den eine Auslassöffnung 17 der Gieß- oder Vorratskammer 2 umgrenzenden Randbereich mit seinem freien Schieberende dicht beaufschlagt und die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 sowie den Formhohlraum 6 über eine am Schieberumfang vorgesehenen Nut 20 miteinander verbindet, und der in einer zweiten Ventilstellung die Verbindung zwischen der Gieß- oder Vorratskammer 2 sowie der Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 freigibt und mit seinem Schieber-Umfang die Verbindung zwischen der Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 und der Gieß- oder Vorratskammer 2 dicht verschließt.In order to separate the inflow-side and the pressure-free casting or storage chamber 2 connected area with the downstream and connected to the mold 3 portion of the molten metal pumping device 7, a multi-way valve 30 is interposed in the conveying path between the casting or storage chamber 2 and the mold 3 in a first valve position connecting the casting or storage chamber 2 with the molten metal pumping device 7 and in a second valve position the molten metal pumping device 7 and the mold cavity 6 of the casting mold 3. This multi-way valve 15 is designed here as a stopper valve, which has a locking slide 16 which acts in the first valve position the an outlet opening 17 of the casting or storage chamber 2 bounding edge area with its free end of the slider tight and the molten metal pumping device 7 and the mold cavity 6 via a groove provided on the slider circumference 20 connects to each other, and in a second valve position the connection between the casting or storage chamber 2 and the molten metal pumping device 7 releases and with its slider circumference the connection between the molten metal pumping device 7 and the casting or storage chamber 2 closes tightly.

Die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7, in die hier das Mehrwege-Ventil 15 integriert ist, weist eine Pumpkammer 21 auf, in die die Metallschmelze mittels eines Vakuums angesaugt werden kann, um die in der Pumpkammer 21 befindliche Teilmenge der Metallschmelze anschließend über einen Überdruck in der Pumpkammer 21 aus der Pumpkammer 21 heraus in den vom Formhohlraum 6 der Gießform 3 pressen zu können.The molten metal pumping device 7, in which the multi-way valve 15 is integrated here, has a pumping chamber 21 into which the molten metal can be sucked by means of a vacuum in order to subsequently supply the subset of the molten metal in the pumping chamber 21 via an overpressure in the Pump chamber 21 to be able to press out of the pumping chamber 21 in the mold cavity 6 of the mold 3.

Die Gießform 3 ist hier zweiteilig ausgestaltet und weist ein feststehendes Gießformteil 22 und ein bewegliches Gießformteil 23 auf. Das feststehende und das bewegliche Gießformteil 22, 23 umgrenzen den Formhohlraum 6 der Gießform 3. In Fig. 2 ist erkennbar, dass das feststehende Gießformteil 22 eine im Formhohlraum 6 mündende Zulauföffnung 24 hat, der ein Sperrschieber 25 im beweglichen Gießform-Teil 23 zugeordnet ist.The casting mold 3 is designed here in two parts and has a fixed casting mold part 22 and a movable casting mold part 23. The fixed and movable mold parts 22, 23 define the mold cavity 6 of the mold 3. In Fig. 2 It can be seen that the fixed mold part 22 has an opening in the mold cavity 6 inlet opening 24, which is associated with a locking slide 25 in the movable mold part 23.

Der in Fig. 3 näher dargestellte Sperrschieber 25 ist mittels eines Sperrschieber-Antriebes zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar, in welcher Schließstellung der Sperrschieber 25 an dem die Zulauföffnung 24 umgrenzenden Umfangsrandbereich dicht anliegt. In Fig. 3 ist erkennbar, dass der Sperrschieber 25 zwei relativ zueinander verschiebliche Sperrschieber-Teile 26, 27 hat, von denen ein erstes, in Schließstellung am Umfangsrandbereich der Zulauföffnung 24 dicht anliegendes Sperrschieber-Teil 26 gegen eine Rückstellkraft im zweiten Sperrschieber-Teil 27 verschieblich geführt ist. Durch die gegen eine Rückstellkraft ineinander verschieblich geführten Sperrschieber-Teile 26, 27 kann der Sperrschieber 25 dicht an den die Zulauföffnung 24 umgrenzenden Umfangsrandbereich gepresst werden. Während das Sperrschieber-Teil 26 die Angussöffnung direkt nach erfolgter Formfüllung verschließt, wird ab Beginn der einsetzenden Erstarrung mit Hilfe des Sperrschieber-Teiles 27 Druck auf die Schmelze übertragen. Durch den während des Erstarrungsvorganges auf die Schmelze ausgeübten Druck wird der Erstarrungsvorgang wesentlich beschleunigt, die Taktzeit verkürzt, Lunkerbildung verhindert, das molekulare Gefüge verfeinert und die mechanischen Kennwerte abhängig vom aufgebrachten Druck während der Erstarrung sowie der Erstarrungszeit, wesentlich verbessert. Des weiteren können bisher nicht vergießbare Legierungen benutzt werden.The in Fig. 3 Gate valve 25 shown in detail is movable by means of a gate valve drive between an open position and a closed position, in which closed position of the gate valve 25 at which the inlet opening 24 bounding peripheral edge region is tight. In Fig. 3 it can be seen that the locking slide 25 has two locking slide parts 26, 27 which are displaceable relative to one another, of which a first, in the closed position on the peripheral edge region of the inlet opening 24 close-fitting gate valve member 26 is slidably guided against a restoring force in the second gate valve member 27. By the sliding against a restoring force reciprocally guided gate valve parts 26, 27, the gate valve 25 can be pressed tightly to the inlet opening 24 bounding peripheral edge region. While the gate valve part 26 closes the gate directly after the mold has been filled, pressure is transferred to the melt from the beginning of the onset of solidification by means of the gate valve part 27. Due to the pressure exerted on the melt during the solidification process, the solidification process is substantially accelerated, the cycle time is shortened, voids formation is prevented, the molecular structure is refined and the mechanical characteristics are significantly improved depending on the applied pressure during solidification and solidification time. Furthermore, previously non-castable alloys can be used.

Da die Schmelze während des Erstarrungsvorgangs mit einem Druck beaufschlagt wird, können entsprechend hohe Materialkennwerte erreicht werden.Since the melt is subjected to a pressure during the solidification process, correspondingly high material properties can be achieved.

Aus Fig. 3 wird deutlich, dass die Rückstellkraft hier als Rückstellfeder 28 ausgestaltet ist. Im Förderweg von der Gieß- und Vorratskammer 2 über die Metallschmelze-Pumpeinrichtung 7 und den Verbindungskanal 32 bis zur Gießform 3 sind vorzugsweise stabförmige Heizelemente 31 verteilt angeordnet, die die Metallschmelze bis zur Gießform 3 in flüssigem Zustand halten sollen.Out Fig. 3 It is clear that the restoring force is designed here as a return spring 28. In the conveying path from the casting and storage chamber 2 via the molten metal pumping device 7 and the connecting channel 32 to the mold 3 preferably rod-shaped heating elements 31 are arranged distributed, which should hold the molten metal to the mold 3 in the liquid state.

Claims (22)

Verfahren zur Herstellung eines Metall-Druckgussteiles, bei dem das für ein Metall-Druckgussteil benötigte flüssige Metall aus einem drucklos bevorrateten Metallschmelze-Vorrat mittels einer Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung aus dem Metallschmelze-Vorrat angesaugt und über wenigstens eine, im Formhohlraum einer Gießform mündende Zulauföffnung in die Gießform gepumpt wird, wobei die wenigstens eine Zulauföffnung dicht verschlossen wird, bevor die im Formhohlraum der Gießform eingeschlossene Metallschmelze während des Erstarrungsvorgangs druckbeaufschlagt wird.A method for producing a metal die casting, in which the liquid metal required for a metal die casting sucked from a molten metal supply by means of a molten metal pump or pumping device from the molten metal supply and via at least one opening in the mold cavity of a mold Feed port is pumped into the mold, wherein the at least one inlet opening is sealed, before the trapped in the mold cavity of the mold molten metal is pressurized during the solidification process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze unter einer Schutzgasatmosphäre bevorratet wird.A method according to claim 1, characterized in that the molten metal is stored under a protective gas atmosphere. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Gießform bestimmte Teilmenge des flüssigen Metalls aus einem mit Abstand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Bereich der Metallschmelze abgepumpt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the intended for the mold portion of the liquid metal is pumped from a spaced below the liquid level region of the molten metal. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung als pneumatisch antreibbare Pumpe oder Pumpeinrichtung ausgestaltet ist, die vorzugsweise mittels eines Schutzgases betrieben wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the molten metal pump or pumping device is designed as a pneumatically driven pump or pumping device, which is preferably operated by means of an inert gas. Metall-Druckgussmaschine (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Gieß- oder Vorratskammer (2) zur drucklosen Bevorratung der zu verarbeitenden Metallschmelze, mit zumindest einer Gießform (3), deren Formenhohlraum (6) zum Eindrücken und Erstarren der Metallschmelze bestimmt ist und wenigstens zwei, den Formhohlraum umgrenzende Gießform-Teile (22,23) hat, von denen ein Gießform-Teil (22) wenigstens eine im Formhohlraum (6) mündende Zulauföffnung (24) hat, und mit wenigstens einer, die Gieß- oder Vorratskammer (2) mit der Gießform (3) verbindenden Metallschmelze-Pumpe oder -Pumpeinrichtung (7), welche (7) die Metallschmelze aus der Gieß- oder Vorratskammer (2) ansaugt und in den Formhohlraum (6) der Gießform (3) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulauföffnung (24) mittels eines Sperrschiebers (25) verschließbar ist, der (25) zumindest zwei relativ zueinander verschiebliche Sperrschieber-Teile (26,27) hat, von denen ein erstes Sperrschieber-Teil (26) in Schließstellung dicht am Umfangsrandbereich der Zulauföffnung (24) anliegt, während ein zweites Sperrschieber-Teil (27) zur Druckbeaufschlagung der Schmelze während des Erstarrungsvorgangs relativ zum ersten Sperrschieber-Teil (26) gegen eine Rückstellkraft verschieblich geführt ist.Metal die-casting machine (1), in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, with a casting or storage chamber (2) for pressureless storage of the molten metal to be processed, with at least one casting mold (3), the mold cavity (6) of which is intended to impress and solidify the molten metal and has at least two mold cavity parts (22, 23) delimiting the mold cavity, of which one mold part (22) at least one in the mold cavity (6) has an inflow opening (24) and at least one molten metal pump or pump device (7) connecting the casting or storage chamber (2) to the mold (3), which (7) melts the molten metal from the casting or supply chamber (2) sucks and in the mold cavity (6) of the mold (3), characterized in that the inlet opening (24) by means of a locking slide (25) is closable, the (25) at least two sliding relative to each other locking slide parts (26,27), of which a first gate valve part (26) in the closed position lies close to the peripheral edge region of the inlet opening (24), while a second gate valve part (27) for pressurizing the melt during the Ersta relative to the first locking slide part (26) is guided displaceably against a restoring force. Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gieß- oder Vorratskammer (2) eine sauerstoffarme oder sauerstofffreie Schutzgas-Atmosphäre vorgesehen ist, welche die Metallschmelze vorzugsweise luftdicht überdeckt.Metal die casting machine according to claim 5, characterized in that in the casting or storage chamber (2) an oxygen-poor or oxygen-free protective gas atmosphere is provided, which preferably covers the molten metal airtight. Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gieß- oder Vorratskammer (2) beheizbar ist.Metal die casting machine according to claim 5 or 6, characterized in that the casting or storage chamber (2) is heatable. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Metallschmelze-Pumpe (1) zuströmenseitig eine Filtereinrichtung zum Filtern der Metallschmelze vorgeschaltet ist.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 7, characterized in that the at least one molten metal pump (1) upstream of a filter device for filtering the molten metal upstream. Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung ein Keramikschutzrohr (10) gegen Groboxyde und dergleichen Verunreinigungen und/oder ein Keramik-Filterrohr (11) hat, welches zum Ausfiltern von Feinoxyden und dergleichen Verunreinigungen vorzugsweise bodenseitige Eintrittsöffnungen aufweist.Metal die casting machine according to claim 8, characterized in that the filter device has a ceramic protective tube (10) against Groboxyde and the like impurities and / or a ceramic filter tube (11), which preferably has bottom side inlet openings for filtering out fine oxides and the like impurities. Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Keramikschutzrohr (10) das innere Keramik-Filterrohr (11) umgreift.Metal die casting machine according to claim 9, characterized in that the outer ceramic protective tube (10) engages around the inner ceramic filter tube (11). Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Metallschmelze-Pumpe (7) die Metallschmelze über ein Steigrohr (12) ansaugt, dessen wenigstens eine zuströmseitige Einlassöffnung (13) mit Abstand unterhalb des Metallschmelze-Spiegels angeordnet ist.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 10, characterized in that the at least one molten metal pump (7) sucks the molten metal via a riser (12) whose at least one inlet-side inlet opening (13) arranged at a distance below the molten metal mirror is. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikschutzrohr (10) und/oder das Keramik-Filterrohr (11) ein Rohrstück eines mit der Metallschmelze-Pumpe (7) verbundenen Steigkanals umgreifen.Metal diecasting machine according to one of claims 5 to 11, characterized in that the ceramic protective tube (10) and / or the ceramic filter tube (11) engage around a pipe section of a riser channel connected to the molten metal pump (7). Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einlassöffnung (13) des Rohrstücks mittels eines Schwerkraftventils (14) verschließbar ist.Metal die casting machine according to claim 12, characterized in that the at least one inlet opening (13) of the pipe section by means of a gravity valve (14) is closable. Metall-Druckgussmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (15) des Schwerkraftventils (14) aus Wolfram hergestellt und insbesondere als Wolframkugel ausgestaltet ist.Metal die casting machine according to claim 13, characterized in that the valve body (15) of the gravity valve (14) made of tungsten and in particular designed as a tungsten ball. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze-Pumpe (7) als pneumatisch antreibbare Pumpe ausgestaltet ist.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 14, characterized in that the molten metal pump (7) is designed as a pneumatically driven pump. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes, vorzugsweise festes Gießform-Teil (22) wenigstens eine im Formhohlraum (6) mündende Zulauföffnung (24) hat und dass der der wenigstens einen Zulauföffnung (24) zugeordnete Sperrschieber (25) in einem zweiten, insbesondere beweglichen Gießform-Teil (23) vorgesehen ist.Metal diecasting machine according to one of claims 5 to 15, characterized in that a first, preferably fixed mold part (22) has at least one opening in the mold cavity (6) inlet opening (24) and that of the at least one inlet opening (24) associated Locking slide (25) in a second, in particular movable mold part (23) is provided. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten GießformTeil (23) wenigstens ein Sperrschieber (25) vorgesehen ist, welcher Sperrschieber (25) mittels eines Sperrschieber-Antriebes zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, in welcher Schließstellung der Sperrschieber (25) an dem die Zulauföffnung (24) umgrenzenden Umfangsrandbereich dicht anliegt.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 16, characterized in that in the second GießformTeil (23) at least one locking slide (25) is provided, which locking slide (25) by means of a gate valve drive between an open position and a closed position is movable in which closed position of the locking slide (25) on the inlet opening (24) delimiting peripheral edge region is tight. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft als Rückstellfeder (28) ausgestaltet ist.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 17, characterized in that the restoring force is designed as a return spring (28). Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sperrschieber-Teil (26) in seiner, in Schließstellung am Umfangsrandbereich der Zulauföffnung (24) anliegenden Außenwandung einen sich vorzugsweise konisch oder kegelförmig verjüngenden und in Schließstellung in die Zulauföffnung (24) eingreifenden Wandungs-Teilbereich hat.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 18, characterized in that the first locking slide part (26) in its, in the closed position at the peripheral edge region the inlet opening (24) adjacent the outer wall has a preferably conically or conically tapered and in the closed position in the inlet opening (24) engaging wall portion. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Förderweg zwischen der Gieß- oder Vorratskammer (2) und der Gießform (3) ein Mehrwegeventil (30) vorgeschaltet ist, das in einer ersten Ventilstellung die Gieß- oder Vorratskammer (2) mit der Metallschmelze-Pumpe (7) und in einer zweiten Ventilstellung die Metallschmelze-Pumpe (7) und den Formhohlraum (6) der Gießform (3) miteinander verbindet.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 19, characterized in that in the conveying path between the casting or storage chamber (2) and the casting mold (3) a multi-way valve (30) is connected upstream, the casting or storage chamber in a first valve position (2) with the molten metal pump (7) and in a second valve position, the molten metal pump (7) and the mold cavity (6) of the mold (3) together. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (30) als Stopfenventil ausgestaltet ist.Metal die casting machine according to one of claims 5 to 20, characterized in that the multi-way valve (30) is designed as a plug valve. Metall-Druckgussmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil (30) einen Stellschieber (16) hat, der in einer ersten Ventilstellung den eine Auslassöffnung (17) der Gießoder Vorratskammer (2) umgrenzenden Randbereich mit seinem freien Schieberende dicht beaufschlagt und die Metallschmelze-Pumpe (7) sowie den Formhohlraum (6) über eine am Schieberumfang vorgesehene Nut (20) miteinander verbindet, und der in einer zweiten Ventilstellung die Verbindung zwischen der Gieß- oder Vorratskammer (2) sowie der Metallschmelze-Pumpe (7) freigibt und mit seinem Schieber-Umfang die Verbindung zwischen der Metallschmelze-Pumpe (7) und der Gieß- oder Vorratskammer (2) dicht verschließt.Metal die-casting machine according to one of claims 5 to 21, characterized in that the multi-way valve (30) has a locking slide (16) which in a first valve position the an outlet opening (17) of the casting or storage chamber (2) bounding edge region with its free slide end tightly applied and the molten metal pump (7) and the mold cavity (6) via a groove provided on the slide circumference groove (20) with each other, and in a second valve position, the connection between the casting or storage chamber (2) and the molten metal pump (7) releases and with its slide circumference, the connection between the molten metal pump (7) and the casting or storage chamber (2) tightly seals.
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