EP3307457B1 - Giessvorrichtung - Google Patents

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EP3307457B1
EP3307457B1 EP16741520.7A EP16741520A EP3307457B1 EP 3307457 B1 EP3307457 B1 EP 3307457B1 EP 16741520 A EP16741520 A EP 16741520A EP 3307457 B1 EP3307457 B1 EP 3307457B1
Authority
EP
European Patent Office
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platen
casting device
casting
furnace
connecting elements
Prior art date
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Active
Application number
EP16741520.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3307457A1 (de
Inventor
Martin Boindecker
Thomas Rathner
Manfred SIEBINGER
Richard Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fill GmbH
Original Assignee
Fill GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56507362&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3307457(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Fill GmbH filed Critical Fill GmbH
Publication of EP3307457A1 publication Critical patent/EP3307457A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3307457B1 publication Critical patent/EP3307457B1/de
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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
    • 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
    • B22D47/00—Casting plants

Definitions

  • the invention relates to a casting device for low or counter pressure casting, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a system for producing a workpiece by means of low-pressure or counter-pressure casting.
  • Systems with a casting device in particular for casting under a pressure generated by a gas phase, are used in foundry technology, in particular for the production of castings with high physical and mechanical characteristics, in particular from light metal alloys.
  • the actual casting process takes place both in the low-pressure casting process and in the counter-pressure mold casting process with the aid of a riser pipe through which the melt is conveyed upwards into the mold.
  • the pressurization of the melt in the furnace to convey the melt up into the mold is brought about by a pressure difference in the counter-pressure mold casting process, in that the gas pressure in the mold is reduced somewhat. This creates an overpressure in the casting furnace, which is sufficient for the melt to rise into the mold.
  • a relevant casting device and a system are, for example, also from the DE102010026480A1 known.
  • the platen by which the lower chamber is separated from the upper chamber, is fixed in place and its position cannot be changed.
  • the furnace In order to connect the furnace to the mold via a riser pipe, the furnace is raised after it has been positioned in the lower chamber.
  • this has the disadvantage that, on the one hand, a very high mass has to be moved and, on the other hand, this process involves rapid replacement of one Oven for a new casting process is relatively time consuming.
  • a further disadvantage is that two hoists or drives are required in the known solutions, since both the furnace and the upper platen have to be moved. Which also significantly increases the overall height.
  • the lower platen Due to the vertical mobility of the lower platen, it can be moved upwards, which increases the space available in the lower chamber for manipulating the furnace. In this way, the furnace can be easily positioned in the chamber and removed again.
  • the lower and the upper chamber can each be hermetically, in particular gas-tight, sealed.
  • the upper and / or lower chamber could also be evacuated or filled with a protective gas.
  • the solution according to the invention saves the second drive for lifting the furnace, as a result of which the overall height can also be significantly reduced.
  • the at least one lower platen has at least one riser pipe for connecting the at least one furnace to the at least one mold.
  • the arrangement of the riser pipe on the lower platen has the advantage that the riser pipe is also lifted by lifting the lower platen, whereby the riser pipe can be removed very quickly from the area of the furnace and the furnace can be replaced very quickly.
  • a lower edge of the riser pipe is raised above an upper edge of the furnace, since the furnace can then be removed from the chamber or inserted into the chamber in a horizontal direction without being impeded by the riser pipe.
  • the upper chamber has an upper platen for an upper part which has at least one mold.
  • the upper platen can have holding elements and, where appropriate, media interfaces for the upper part of the mold.
  • the upper platen is slidably mounted in the vertical direction and connected to first connecting elements, the lower platen being connected to second connecting elements, each of the first connecting elements being connected to a corresponding connecting element of the second connecting elements by a vertical displacement of the upper platen towards the lower platen in FIG Intervention.
  • the lower platen can be raised or lowered by lifting or lowering the upper platen.
  • This is advantageous, inter alia, in terms of reducing the drive elements required for the movement of the platen.
  • the movements of the two platen plates can be synchronized in this way with little effort, which is particularly advantageous when the furnace and / or the mold arranged above it are replaced quickly.
  • each of the first connecting elements forms a positive and / or non-positive closure with the respectively associated second connecting element. If necessary, the closures can be released again and, for example, the upper platen can be moved relative to the lower platen. It is particularly advantageous if one of the connecting elements snaps into the associated other connecting element as soon as one of the two connecting elements is pushed into one another in the other connecting element or the two connecting elements. This enables the lower and the upper platen to be connected very quickly and automatically simply by vertical displacement of the upper platen.
  • the upper platen is connected to actuators for raising or lowering the upper platen.
  • the connection of the upper platen to actuators has the advantage that the upper platen can be moved both in relation to the lower platen and together with it.
  • a movement of the upper platen independently of the lower platen is particularly advantageous when loading the upper chamber with a mold, since the space available for loading the upper chamber can be increased by lifting the upper platen.
  • a mold located in the chamber can be lifted from the upper mold mounting plate in a closed state (upper and lower part connected to one another) and loaded onto a transport slide using a manipulator.
  • the upper platen can be connected to the upper part of the closed mold.
  • the mold By lowering the upper platen, the mold can be connected to the lower platen and, if necessary, the upper part can be detached from the lower part of the mold.
  • a joint movement of the lower and the upper platen is, as already mentioned above, particularly advantageous when loading the lower chamber with an oven and removing it from there.
  • the actuators are designed as piston / cylinder units, in particular as hydraulic cylinders, pistons of the piston / cylinder units being connected to the upper platen and working cylinders of the piston / cylinder units being arranged and supported under the associated pistons.
  • This arrangement of the piston / cylinder units allows a low overall height to be achieved, since the pistons push the upper platen upwards.
  • the pistons would pull the platen upwards and the cylinders would have to be suspended above the platen, which would increase the overall height.
  • higher forces acting on the pistons can be realized than in an arrangement in which the pistons pull the upper platen upwards, because the force does not affect the entire available cross-sectional area of the piston can only be exercised on an annular surface.
  • the casting device can be a column casting device which has a frame with columns which are arranged between a base plate and a cover structure of the casting device, the cover structure having an x-shaped basic shape. Due to the special design of the cover structure, thermally induced tensions can be reduced particularly well without any constraints, as can be the case with a plate-shaped design of the cover structure. In addition, the x-shaped cover structure enables particularly good accessibility of the casting device from above.
  • the system can have at least one guide on which at least one transport carriage for transferring a furnace is arranged between a preparation station and the at least one casting device. It is particularly advantageous with regard to the production time if the transport carriage has at least two floors arranged one above the other, a lower floor being provided for transporting the furnace and an upper floor for transporting at least one mold.
  • a system 1 for the production of a workpiece by means of low-pressure or counter-pressure casting shown schematically, has a casting station 2 with two casting devices 10 arranged at a distance from one another. Such a casting station or such casting devices 10 are shown schematically in FIG Fig. 2 and 3 shown.
  • Each of the casting devices 10 has a lower, in particular hermetic, sealable chamber 3 and an upper, in particular hermetic, sealable chamber 5, which are separated from one another by a lower platen 15.
  • the platen 15 is displaceable in a vertical direction.
  • the platen can be mounted on a base frame of the casting device 10 so as to be displaceable in the vertical direction.
  • a furnace 4 with melt can be arranged in the lower chamber 3.
  • an approximately horizontally divided mold can be arranged, this one in Fig. 2 schematically indicated and there provided with the reference numeral 22, which can be arranged on the lower platen 15, and an upper part, not shown, which can be arranged on an upper platen 12.
  • the upper platen 12 can have interfaces 13 and 11, for example brackets and media connections for the upper part of the mold, in particular for pivoting out the upper part for better accessibility by an operator.
  • a pulling device 14 referred to as a core pull can be provided for changing the position of a mold core.
  • the upper platen 12 is slidably mounted in the vertical direction, for example on a base frame of the casting device 10, and with in Figure 3 connected with the reference numeral 17, the first connecting elements.
  • the lower platen 15 is in with Fig. 3 connected with the reference numeral 16, second connecting elements.
  • Each of the first connecting elements 17 can be brought into engagement with a corresponding connecting element of the second connecting elements 16 by a vertical displacement of the upper mold mounting plate 12 in the direction of the lower mold mounting plate 15.
  • Each of the first connecting elements 17 forms a positive and / or non-positive closure with the respectively associated second connecting element 16.
  • the lock can be unlocked again, for example electronically controlled, so that the connecting elements 16 and 17 can be released from each other again.
  • the closure can have, for example, an electronically controlled locking mechanism.
  • the embodiment shown is a second connecting element 6 as a pin and the associated first connecting element 17 as a lock.
  • the pin snaps into the lock, for example an electromechanical lock, and the upper mold mounting plate 12 and the lower mold mounting plate 15 are connected to one another so that the lower mold mounting plate 15 is moved by a movement of the upper mold mounting plate 12 can be raised and lowered again.
  • the upper platen 12 can be connected to actuators 24 for raising or lowering the upper platen 12.
  • the actuators 24 are designed as piston / cylinder units, in particular as hydraulic cylinders.
  • Pistons 26 of the piston / cylinder units are connected to the upper platen 12.
  • Working cylinders 25 of the pistons / cylinder units are arranged and supported under the associated pistons 26, for example on a frame of the casting device 10.
  • the casting device 10 can be designed as a column casting device which has a frame with columns 27 which are arranged between a base plate 28 and a cover structure 19 of the casting device 10.
  • the cover structure 19 has an x-shaped basic shape in the embodiment shown.
  • a casting device with the in Fig. 1 The cover plate shown is a possibly independent embodiment of a casting device, which can also be implemented independently of the arrangement of a movable, lower mold plate 15 and the other essential features of the present invention.
  • the furnace 4 provided with melt and the mold cavity formed by the two mold parts in the closed state are in accordance with Fig. 2 connected to each other via a riser pipe 23, which can be mounted on the lower platen 15.
  • the riser pipe 23 follows a movement of the lower platen 15.
  • a manipulator 21 for handling the workpieces can be arranged at a distance from one another two casting devices 10.
  • a guide 28 can be provided, which in the example shown is realized by a rail system on which a transport carriage 6 for receiving or removing and delivering or transferring the furnace 4 is arranged.
  • the transport carriage 6 oscillates between the casting devices 10 and a preparation position located away therefrom, for example a station 8 for processing the melt.
  • Fig. 3 is shown how the transport carriage stops in front of a casting device 10 in order to transfer a furnace 4 filled with melt from its furnace positioning point into the casting device 10 which has not yet been provided with a furnace 4.
  • the transport carriage 6 has previously received this furnace 4, leaving a vacant position at the station 8.
  • the transport carriage 6 has a further furnace positioning point 29. This enables a time-saving change of an empty furnace 4 arranged in the casting device 10 against a furnace 4 filled with melt.
  • the transport carriage 6 first takes the Furnace 4 filled with melt in a first furnace positioning point 20 from station 8, then travels to the casting device 10 in order to take up the empty furnace 4 in the second, still free furnace positioning point 29, then transfers the furnace 4 provided with melt from the first furnace positioning point 20 into the furnace-free casting device 10, in order to finally take the empty furnace 4, which has already been taken up, to the station 8, so that it can be transferred to a vacant position in the station 8 for re-charging with melt.
  • the transport carriage 6 can have two floors arranged one above the other, a lower floor for transporting the furnace 4 and an upper floor 18 for transporting at least one mold. To accommodate the molds, the transport carriage 6 can stop at a stage 9 and transfer the molds provided there from the stage 9 to the upper level. The transport carriage loaded with the furnace 4 and the mold can then travel to one of the casting devices 10. The molds can be transferred to and from the transport carriage 6 using a tool trolley 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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  • Continuous Casting (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zum Nieder- oder Gegendruckgießen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Weiters betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung eines Werkstückes mittels Niederdruck- oder Gegendruckgießens.
  • Anlagen mit einer Gießvorrichtung insbesondere zum Gießen unter einem durch eine Gasphase erzeugten Druck finden in der Gießereitechnik, insbesondere für die Herstellung von Gussstücken mit hohen physikalischen und mechanischen Kennwerten, insbesondere aus Leichtmetall-Legierungen, Anwendung.
  • Der eigentliche Gießvorgang erfolgt sowohl beim Niederdruck-Gießverfahren als auch beim Gegendruck-Kokillengießverfahren mit Hilfe eines Steigrohres, durch das die Schmelze nach oben in die Kokille gefördert wird.
  • Die Druckbeaufschlagung der Schmelze im Ofen zum Hochfördern der Schmelze in die Kokille wird jedoch beim Gegendruck-Kokillengießverfahren durch eine Druckdifferenz herbeigeführt, indem der Gasdruck in der Kokille etwas abgesenkt wird. Dadurch entsteht ein Überdruck im Gießofen, der für das Hochsteigen der Schmelze in die Kokille ausreicht.
  • Gießvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der DE 15 83 663 A1 und der JP H02 52 160 A bekannt geworden.
  • Eine einschlägige Gießvorrichtung und eine Anlage sind beispielsweise auch aus der DE102010026480A1 bekannt geworden. Bei den bekannten Lösungen ist die Formaufspannplatte, durch welche die untere Kammer von der oberen Kammer getrennt ist, ortsfest montiert und kann nicht in ihrer Position verändert werden. Um den Ofen mit der Kokille über ein Steigrohr zu verbinden, wird der Ofen nachdem er in der unteren Kammer positioniert worden ist, angehoben. Dies hat jedoch den Nachteil, dass zum einen eine sehr hohe Masse bewegt werden muss und dieser Vorgang zum anderen ein schnelles Austauschen eines Ofens für einen neuen Gießvorgang relativ zeitaufwendig ist. Nachteilig ist es weiters, dass bei den bekannten Lösungen zwei Hubwerke bzw. Antriebe erforderlich sind, da sowohl der Ofen als auch die obere Formaufspannplatte bewegt werden müssen. Was auch die Bauhöhe wesentlich vergrößert.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
  • Durch die vertikale Bewegbarkeit der unteren Formaufspannplatte kann diese nach oben bewegt werden, wodurch der zur Manipulation des Ofens zur Verfügung stehende Raum in der unteren Kammer vergrößert wird. Auf diese Weise kann der Ofen auf einfache Weise in der Kammer positioniert und wieder entnommen werden. Darüber hinaus ist es möglich, den in der unteren Kammer positionierten Ofen ohne ein vertikales Anheben desselben mit der Kokille zu verbinden, in dem die obere Formplatte abgesenkt wird. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die untere und die obere Kammer jeweils hermetisch, insbesondere gasdicht, abgedichtet sein können. Auch könne die obere und/oder untere Kammer evakuiert oder mit einem Schutzgas befüllt sein. Darüber hinaus spart die erfindungsgemäße Lösung den zweiten Antrieb zum Anheben des Ofens ein, wodurch sich auch die Bauhöhe wesentlich verringern lässt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die zumindest eine untere Formaufspannplatte zumindest ein Steigrohr zur Verbindung des zumindest einen Ofens mit der zumindest einen Kokille aufweist. Die Anordnung des Steigrohres an der unteren Formaufspannplatte hat den Vorteil, dass durch Anheben der untere Formaufspannplatte das Steigrohr mitangehoben wird, wodurch das Steigrohr sehr schnell aus dem Bereich des Ofens entfernt und der Ofen sehr schnell ausgewechselt werden kann. Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, wenn eine Unterkante des Steigrohrs über eine Oberkante des Ofens angehoben wird, da der Ofen dann in horizontaler Richtung ohne Behinderung durch das Steigrohr aus der Kammer entnommen bzw. in diese eingeführt werden kann. Alternativ zur Montage des Steigrohres an der unteren Formaufspannplatte wäre es jedoch auch möglich, das Steigrohr getrennt von der Formaufspannplatte zu bewegen.
  • Gemäß Erfindung weist die obere Kammer eine obere Formaufspannplatte für einen Oberteil der zumindest einen Kokille aufweist. Die obere Formaufspannplatte kann Haltelemente und gegebenenfalls Medienschnittstellen für den Oberteil der Kokille aufweisen.
  • Die obere Formaufspannplatte ist in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert und mit ersten Verbindungselementen verbunden, wobei die untere Formaufspannplatte mit zweiten Verbindungselementen verbunden ist, wobei jedes der ersten Verbindungselemente mit einem entsprechenden Verbindungselement der zweiten Verbindungselemente durch eine vertikale Verschiebung der oberen Formaufspannplatte in Richtung der unteren Formaufspannplatte in Eingriff gebracht ist. Dies hat den Vorteil, dass die obere Formaufspannplatte und die untere Formaufspannplatte gemeinsam bewegt werden können. So kann durch eine Hub- oder Senkbewegung der oberen Formaufspannplatte die untere Formaufspannplatte mitangehoben oder abgesenkt werden. Dies ist unter Anderem in Hinblick auf Reduktion der für die Bewegung der Formaufspannplatten erforderlichen Antriebselemente von Vorteil. Darüber hinaus lassen sich auf diese Weise die Bewegungen der beiden Formaufspannplatten mit geringem Aufwand synchronisieren, was vor allem bei einem schnellen Austausch von Ofen und/oder der darüber angeordneten Kokille von Vorteil ist.
  • Hinsichtlich einer zuverlässigen Verbindung von oberer und unterer Formaufspannplatte ist es besonders von Vorteil, wenn jedes der ersten Verbindungselemente mit dem jeweils zugehörigen zweiten Verbindungselement je einen form- und/oder kraftschlüssigen Verschluss bildet. Die Verschlüsse können im Bedarfsfall wieder gelöst und beispielsweise die obere Formaufspannplatte gegenüber der unteren Formaufspannplatte verfahren werden. Besonders vorteilhaft ist es wenn eines der Verbindungselemente in dem zugehörigen anderen Verbindungselement einrastet, sobald eines der beiden Verbindungselemente in das andere Verbindungselement oder die beiden Verbindungselemente ineinander geschoben werden. Dies ermöglicht ein sehr rasches und automatisches Verbinden der unteren und der oberen Formaufspannplatte allein durch eine vertikale Verschiebung der oberen Formaufspannplatte.
  • Erfindungsgemäß ist die obere Formaufspannplatte mit Aktoren zum Anheben oder Absenken der oberen Formaufspannplatte verbunden. Die Anbindung der oberen Formaufspannplatte an Aktoren hat den Vorteil, dass die obere Formaufspannplatte sowohl gegenüber der unteren Formaufspannplatte als auch gemeinsam mit dieser bewegt werden kann. Eine Bewegung der oberen Formaufspannplatte unabhängig von der unteren Formaufspannplatte ist vor allem bei einer Beschickung der oberen Kammer mit einer Kokille von Vorteil, da durch Anheben der oberen Formaufspannplatte der zur Beschickung zur Verfügung stehende Raum der oberen Kammer vergrößert werden kann. So kann eine in der Kammer befindliche Kokille in einem geschlossenen Zustand (Ober- und Unterteil miteinander verbunden) von der oberen Formaufspannplatte angehoben werden und mittels eines Manipulator auf einen Transportschlitten verladen werden. Bei einem Beschicken der oberen Kammer kann die obere Formaufspannplatte mit dem Oberteil der geschlossenen Kokille verbunden werden. Durch ein Absenken der oberen Formaufspannplatte kann die Kokille mit der unteren Formaufspannplatte in Verbindung gebracht werden und im Bedarfsfall der Oberteil von dem Unterteil der Kokille gelöst werden. Eine gemeinsame Bewegung von unterer und oberer Formaufspannplatte ist wie bereits oben erwähnt vor allem hinsichtlich der Beschickung der unteren Kammer mit einem Ofen und seiner Entnahme von dort von Vorteil.
  • Darüber hinaus sind die Aktoren als Kolben/Zylindereinheiten, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet, wobei Kolben der Kolben/Zylindereinheiten mit der oberen Formaufspannplatte verbunden und Arbeitszylinder der Kolben/Zylindereinheiten unter den jeweils zugehörigen Kolben angeordnet und abgestützt sind. Durch diese Anordnung der Kolben/Zylindereinheiten kann eine geringe Bauhöhe realisiert werden, da die Kolben die obere Formaufspannplatte nach oben drücken. Bei einer anderen Anordnung würden die Kolben die Formaufspannplatte nach oben ziehen und die Zylinder müssten über der Formaufspannplatte hängend angeordnet sein, wodurch sich die Bauhöhe vergrößern würde. Auch können bei dieser Variante der Erfindung höhere auf die Kolben wirkende Kräfte realisiert werden als dies bei einer Anordnung, bei welcher die Kolben die obere Formaufspannplatte nach oben ziehen, der Fall ist, da die Kraft auf die gesamte zur Verfügung stehende Querschnittsfläche des Kolbens und nicht nur auf eine ringförmige Fläche ausgeübt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Gießvorrichtung eine Säulengießvorrichtung sein, welche ein Gestell mit Säulen aufweist, die zwischen einer Grundplatte und einer Deckstruktur der Gießvorrichtung angeordnet sind, wobei die Deckstruktur eine x-förmige Grundform aufweist. Durch die besondere Ausbildung der Deckstruktur können thermisch induzierte Spannungen besonders gut abgebaut werden, ohne dass es zu Zwängungen kommt, wie dies bei einer plattenförmigen Ausbildung der Deckstruktur der Fall sein kann. Darüber hinaus ermöglicht die x-förmige Deckstruktur eine besonders gute Zugänglichkeit der Gießvorrichtung von oben.
  • Die oben genannte Aufgabe lässt sich auch mit einer Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch lösen, dass sie zumindest eine Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
  • Zur Steigerung der Produktivität der Anlage kann es vorgesehen sein, dass zumindest zwei Gießvorrichtungen vorgesehen sind, welche in einem Abstand nebeneinander angeordnet sind, wobei zwischen den Gießvorrichtungen ein Manipulator zur Handhabung von Werkstücken angeordnet ist. Darüber hinaus kann der Manipulator weitere Prozessschritte, wie Einlegen von Kernen, Auftragen von Schlichte, Reinigen der Form und/oder Prüfvorgänge, beispielsweise mittels Kamera, durchführen. Weiters kann die Anlage zumindest eine Führung aufweisen, auf der zumindest ein Transportschlitten zur Überführung eines Ofens zwischen einer Bereitstellungsstation und der zumindest einen Gießvorrichtung angeordnet ist. Besonders vorteilhaft hinsichtlich der Produktionszeit ist es, wenn der Transportschlitten zumindest zwei über einander angeordnete Böden aufweist, wobei ein unterer Boden für den Transport des Ofens und ein oberer Boden für einen Transport zumindest einer Kokille vorgesehen ist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anlage;
    Fig. 2
    eine Vorderansicht einer Gießstation der Vorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht der Gießstation aus Fig. 2.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anlage 1 zur Herstellung eines Werkstückes mittels Niederdruck- oder Gegendruckgießens weist eine Gießstation 2 mit zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete Gießvorrichtungen 10 auf. Eine solche Gießstation bzw. solche Gießvorrichtungen 10 sind schematisch in Fig. 2 und 3 dargestellt. Jede der Gießvorrichtungen 10 weist eine untere, insbesondere hermetisch, abdichtbare Kammer 3 und eine obere, insbesondere hermetisch, abdichtbare Kammer 5 auf, welche durch eine untere Formaufspannplatte 15 voneinander getrennt sind. Erfindungsgemäß ist die Formaufspannplatte 15 in einer vertikalen Richtung verlagerbar. Beispielsweise kann die Formaufspannlatte an einem Grundgestell der Gießvorrichtung 10 in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert sein.
  • In der unteren Kammer 3 kann ein Ofen 4 mit Schmelze angeordnet werden. In der oberen Kammer 5 kann eine beispielsweise in etwa horizontal geteilte Kokille angeordnet werden, wobei diese einen in Fig. 2 schematisch angedeuteten und dort mit dem Bezugszeichen 22 versehenen Unterteil, welcher auf der unteren Formaufspannplatte 15 angeordnet werden kann, sowie einen nicht dargestellten Oberteil, welcher an einer oberen Formaufspannplatte 12 angeordnet werden kann, aufweisen kann. Die obere Formaufspannplatte 12 kann Schnittstellen 13 und 11, beispielsweise Halterungen und Medienanschlüsse für den Oberteil der Kokille aufweisen, insbesondere zum Ausschwenken des Oberteils zur besseren Erreichbarkeit durch einen Bediener. Im Bereich der unteren Formaufspannplatte 12 kann beispielsweise eine als Kernzug bezeichnete Zugvorrichtung 14 zur Veränderung der Position eines Formkerns vorgesehen sein.
  • Die obere Formaufspannplatte 12 ist in vertikaler Richtung, beispielsweise an einem Grundgestell der Gießvorrichtung 10, verschiebbar gelagert und mit in Figur 3 mit den Bezugszeichen 17 gekennzeichneten, ersten Verbindungselementen verbunden. Die untere Formaufspannplatte 15 ist mit in Fig. 3 mit den Bezugszeichen 16 versehenen, zweiten Verbindungselementen verbunden. Jedes der ersten Verbindungselemente 17 kann mit einem entsprechenden Verbindungselement der zweiten Verbindungselemente 16 durch eine vertikale Verschiebung der oberen Formaufspannplatte 12 in Richtung der unteren Formaufspannplatte 15 in Eingriff gebracht werden. Jedes der ersten Verbindungselemente 17 bildet mit dem jeweils zugehörigen zweiten Verbindungselement 16 je einen form- und/oder kraftschlüssigen Verschluss. Der Verschluss kann, beispielsweise elektronisch gesteuert, wieder entriegelt werden, sodass die Verbindungselemente 16 und 17 wieder voneinander gelöst werden können. Der Verschluss kann beispielweise einen elektronisch gesteuerten Verriegelungsmechanismus aufweisen.
  • Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist ein zweites Verbindungselement 6 als Zapfen und das dazugehörige erste Verbindungselement 17 als Schloss ausgebildet. Durch Absenken der oberen Formaufspannplatte 12 in Richtung der unteren Formaufspannplatte 15 schnappt der Zapfen in das Schloss, beispielsweise ein elektromechanisches Schloss, ein und die obere Formaufspannplatte 12 und die untere Formaufspannplatte 15 sind miteinander verbunden, sodass die untere Formaufspannplatte 15 durch eine Bewegung der oberen Formaufspannplatte 12 angehoben und auch wieder abgesenkt werden kann.
  • Die obere Formaufspannplatte 12 kann mit Aktoren 24 zum Anheben oder Absenken der oberen Formaufspannplatte 12 verbunden sein. Die Aktoren 24 sind in der dargestellten Ausführungsform als Kolben/Zylindereinheiten, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet. Kolben 26 der Kolben/Zylindereinheiten sind hierbei mit der oberen Formaufspannplatte 12 verbunden. Arbeitszylinder 25 der Kolben/Zylindereinheiten sind unter den zugehörigen Kolben 26 angeordnet und abgestützt, beispielsweise an einem Gestell der Gießvorrichtung 10.
  • Gemäß Fig. 1 kann die Gießvorrichtung 10 als Säulengießvorrichtung ausgebildet sein, welche ein Gestell mit Säulen 27 aufweist, die zwischen einer Grundplatte 28 und einer Deckstruktur 19 der Gießvorrichtung 10 angeordnet sind. Die Deckstruktur 19 weist bei der dargestellten Ausführungsform eine x-förmige Grundform auf. Eine Gießvorrichtung mit der in Fig. 1 gezeigten Deckplatte ist eine gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform einer Gießvorrichtung, die auch unabhängig von der Anordnung einer beweglichen, unteren Formplatte 15 und den anderen wesentlichen Merkmalen der gegenständlichen Erfindung realisiert sein kann.
  • Der mit Schmelze versehene Ofen 4 und der durch die beiden Kokillenteile im geschlossenen Zustand ausgebildete Gießformhohlraum sind gemäß Fig. 2 über ein Steigrohr 23 miteinander verbunden, welches an der unteren Formaufspannplatte 15 montiert sein kann. Das Steigrohr 23 folgt bei der dargestellten Ausführungsform einer Bewegung der unteren Formaufspannplatte 15.
  • Zwischen den in Fig. 1 und 2 mit Abstand nebeneinander angeordneten zwei Gießvorrichtungen 10 kann ein Manipulator 21 zur Handhabung der Werkstücke angeordnet sein.
  • Weiters kann eine Führung 28 vorgesehen sein, die in dem dargestellten Beispiel durch ein Schienensystem realisiert ist, auf der ein Transportschlitten 6 zur Aufnahme bzw. Entnahme und Abgabe bzw. Überführung des Ofens 4 angeordnet ist.
  • Der Transportschlitten 6 pendelt hierbei zwischen den Gießvorrichtungen 10 und einer entfernt davon liegenden Bereitstellungsposition, beispielswiese einer Station 8 zur Aufbereitung der Schmelze.
  • In Fig. 3 ist dargestellt, wie der Transportschlitten vor einer Gießvorrichtung 10 hält, um einen mit Schmelze befüllten Ofen 4 aus seiner Ofenpositionierstelle in die, noch nicht mit einem Ofen 4 versehene Gießvorrichtung 10 zu überführen. Zuvor hat der Transportschlitten 6 diesen Ofen 4 unter Hinterlassen einer freien Stelle an der Station 8 aufgenommen. Gemäß Fig. 1 weist der Transportschlitten 6 eine weitere Ofenpositionierstelle 29 auf. Dadurch ist ein zeitsparender Wechsel eines leeren in der Gießvorrichtung 10 angeordneten Ofens 4 gegen einen mit Schmelze gefüllten Ofen 4 möglich. Der Transportschlitten 6 nimmt zunächst den mit Schmelze gefüllten Ofen 4 in einer ersten Ofenpositionierstelle 20 aus der Station 8 auf, fährt anschließend zur Gießvorrichtung 10, um dort den leeren Ofen 4 in die zweite, noch freie Ofenpositionierstelle 29 aufzunehmen, überführt anschließend den mit Schmelze versehenen Ofen 4 aus der ersten Ofenpositionierstelle 20 in die ofenlose Gießvorrichtung 10, um schließlich den bereits aufgenommenen leeren Ofen 4 zur Station 8 mitzunehmen, damit dieser in eine freie Stelle der Station 8 zur Neubeschickung mit Schmelze überführt werden kann.
  • Der Transportschlitten 6 kann zwei über einander angeordnete Böden aufweisen, wobei ein unterer Boden für den Transport des Ofens 4 und ein oberer Boden18 für einen Transport zumindest einer Kokille vorgesehen ist. Zur Aufnahme der Kokillen kann der Transportschlitten 6 bei einer Bühne 9 anhalten und die dort bereitgestellten Kokillen von der Bühne 9 auf die obere Ebene überführen. Anschließend kann der mit dem Ofen 4 und der Kokille beladene Transportschlitten zu einer der Gießvorrichtungen 10 fahren. Das Überführen der Kokillen auf und von dem Transportschlitten 6 kann mittels Werkzeugwagen 7 erfolgen.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Anlage
    2
    Gießstation
    3
    Kammer
    4
    Ofen
    5
    Kammer
    6
    Transportschlitten
    7
    Werkzeugwagen
    8
    Station
    9
    Bühne
    10
    Gießvorrichtung
    11
    Schnittstelle
    12
    Formaufspannplatte
    13
    Schnittstelle
    14
    Zugvorrichtung
    15
    Formaufspannplatte
    16
    Verbindungselement
    17
    Verbindungselement
    18
    Boden
    19
    Deckstruktur
    20
    Ofenpositionierstelle
    21
    Manipulator
    22
    Unterteil
    23
    Steigrohr
    24
    Aktor
    25
    Arbeitszylinder
    26
    Kolben
    27
    Säulen
    28
    Führung
    29
    Ofenpositionierstelle

Claims (8)

  1. Gießvorrichtung (10) zum Nieder- oder Gegendruckgießen, wobei die Gießvorrichtung (10) zumindest eine untere Kammer (3) für zumindest einen Ofen (4) und zumindest eine obere Kammer (5) für zumindest eine Kokille aufweist und die untere Kammer (3) von der oberen Kammer (5) durch zumindest eine untere Formaufspannplatte (15) zur Befestigung eines Unterteils (22) der zumindest einen Kokille voneinander getrennt sind, wobei die untere Formaufspannplatte (15) in einer vertikalen Richtung verlagerbar angeordnet ist, wobei die obere Kammer (5) eine obere Formaufspannplatte (12) für einen Oberteil der zumindest einen Kokille aufweist, wobei die obere Formaufspannplatte (12) in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert und mit ersten Verbindungselementen (17) verbunden ist, wobei die untere Formaufspannplatte (15) mit zweiten Verbindungselementen (16) verbunden ist, wobei jedes der ersten Verbindungselemente (17) mit einem entsprechenden Verbindungselement der zweiten Verbindungselemente (16) durch eine vertikale Verschiebung der oberen Formaufspannplatte (12) in Richtung der unteren Formaufspannplatte (15) in Eingriff gebracht ist, wobei die obere Formaufspannplatte (12) mit Aktoren (24) zum Anheben oder Absenken der oberen Formaufspannplatte verbunden ist, wobei die Aktoren (24) als Kolben/Zylindereinheiten, insbesondere als Hydraulikzylinder, ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Kolben (26) der Kolben/Zylindereinheiten mit der oberen Formaufspannplatte (12) verbunden und Arbeitszylinder (25) der Kolben/Zylindereinheiten unter den jeweils zugehörigen Kolben (26) angeordnet und abgestützt sind.
  2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine untere Formaufspannplatte (15) zumindest ein Steigrohr (23) zur Verbindung des zumindest einen Ofens (4) mit der zumindest einen Kokille aufweist.
  3. Gießvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der ersten Verbindungselemente (17) mit dem jeweils zugehörigen zweiten Verbindungselement (16) je einen form- und/oder kraftschlüssigen Verschluss bildet.
  4. Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießvorrichtung (10) eine Säulengießvorrichtung ist, welche ein Gestell mit Säulen (27) aufweist, die zwischen einer Grundplatte (28) und einer Deckstruktur (19) der Gießvorrichtung (10) angeordnet sind, wobei die Deckstruktur (19) eine x-förmige Grundform aufweist.
  5. Anlage (1) zur Herstellung eines Werkstückes mittels Niederdruck- oder Gegendruckgießens, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Gießvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.
  6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Gießvorrichtungen (10) vorgesehen sind, welche in einem Abstand nebeneinander angeordnet sind, wobei zwischen den Gießvorrichtungen (10) zumindest ein Manipulator (21) zur Handhabung von Werkstücken angeordnet ist.
  7. Anlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Führung aufweist, auf der zumindest ein Transportschlitten (6) zur Überführung eines Ofens (4) zwischen einer Bereitstellungsstation (8) und der zumindest einen Gießvorrichtung (10) angeordnet ist.
  8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportschlitten (6) zumindest zwei über einander angeordnete Böden aufweist, wobei ein unterer Boden für den Transport des Ofens (4) und ein oberer Boden (18) für einen Transport zumindest einer Kokille vorgesehen ist.
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