EP3797900A1 - Vorrichtung zum niederdruckgiessen von werkstücken mit einer schwenkbaren kupplung - Google Patents

Vorrichtung zum niederdruckgiessen von werkstücken mit einer schwenkbaren kupplung Download PDF

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EP3797900A1
EP3797900A1 EP20187027.6A EP20187027A EP3797900A1 EP 3797900 A1 EP3797900 A1 EP 3797900A1 EP 20187027 A EP20187027 A EP 20187027A EP 3797900 A1 EP3797900 A1 EP 3797900A1
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EP
European Patent Office
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coupling
riser pipe
casting mold
molten metal
crucible
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EP20187027.6A
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EP3797900B1 (de
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Carsten ROMANOWSKI
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Grohe AG
Original Assignee
Grohe AG
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Publication date
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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
    • 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
    • B22D33/00—Equipment for handling moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for low-pressure casting of workpieces.
  • a metal melt can be brought into a mold cavity of an attached casting mold by means of a riser pipe.
  • the (gas) pressure in a crucible is increased by introducing a gas.
  • the molten metal is pressed vertically upwards into the mold cavity of the casting mold against gravity through a riser pipe of the device. While the metal melt is being brought into the mold cavity, the casting mold cannot be moved on the device. This can lead to an uneven filling of the mold cavity or to defects such as voids and gas pores in the finished workpieces.
  • the object of the invention is therefore to at least partially solve the problems described with reference to the prior art and, in particular, to provide a device for low-pressure casting of workpieces with which defective workpieces can be avoided.
  • the device is used for the low-pressure casting of workpieces, which can be, for example, fitting bodies or fitting housings for sanitary fittings.
  • Sanitary fittings are used in particular to supply liquids, such as water in particular, to sinks, sinks, showers and / or bathtubs as required.
  • the sanitary fitting can in particular be fed cold water with a cold water temperature and hot water with a hot water temperature.
  • the cold water and hot water can be mixed by the sanitary fitting in particular, for example by means of a mixing valve or a (thermostatic) mixing cartridge, to form mixed water with a desired mixed water temperature.
  • the cold water temperature is in particular a maximum of 25 ° C (Celsius), preferably 1 ° C to 25 ° C, particularly preferably 5 ° C to 20 ° C and / or the hot water temperature in particular a maximum of 90 ° C, preferably 25 ° C to 90 ° C, particularly preferably 55 ° C to 65 ° C.
  • the mixing valve or the (thermostatic) mixing cartridge can be arranged in the fitting body or fitting housing of the sanitary fitting.
  • the fitting body or the fitting housing can be fastened to a support, for example a worktop, sink, wash basin, bathtub or shower.
  • the device has a crucible for receiving a molten metal.
  • a receiving space of the crucible for the molten metal can, for example, have a receiving volume of 0.001 m 3 (cubic meters) to 1 m 3.
  • the device can have a melting furnace and / or holding furnace through which a metal or a metal alloy is placed in the crucible is meltable and / or can be kept warm above a melting temperature.
  • the metal can be, for example, copper, brass, aluminum, magnesium, iron and / or steel.
  • the crucible can at least partially consist of a refractory material that withstands temperatures of the molten metal of up to 1,500 ° C., for example.
  • the device has a riser pipe, the lower longitudinal end of which protrudes into the receiving space of the melting crucible below a liquid level of the molten metal during operation of the device.
  • the riser pipe consists at least partially of a material that withstands the temperatures of the liquid melt, for example up to 1,500 ° C.
  • the molten metal is pressed through the riser pipe from below into a mold cavity of an attached casting mold.
  • the upward movement of the liquid metal melt is effected according to the gas pressure principle, i. H.
  • An overpressure acts on the bath surface of the metal melt, which presses the metal melt against gravity through the riser pipe into the mold cavity of the casting mold.
  • the overpressure in the receiving space of the crucible can be, for example, 0.2 bar to 3 bar and / or can be generated by introducing a gas, such as (ambient) air, into the receiving space of the crucible.
  • the crucible can be arranged in a (gas-tight) container into which the gas can be introduced.
  • the container can be closed by a cover (gas-tight).
  • the casting mold is, in particular, a permanent mold, for example in the form of a permanent mold.
  • the casting mold consists in particular at least partially of metal.
  • the casting mold is placed on the device or the cover of the device so that the melt can flow from the crucible via the riser pipe into the mold cavity of the casting mold.
  • the device and the casting mold thus form a unit which is connected by the riser pipe.
  • the device also has a coupling via which the casting mold can be pivotably connected to the device.
  • the casting mold can be placed on the coupling in particular.
  • the coupling can be pivoted or moved in particular through the casting mold.
  • the coupling enables the casting mold to be pivoted or moved relative to the device while maintaining the connection between the riser pipe and the casting mold.
  • the coupling can in particular be mounted on the device or on the cover of the device in a cardanic manner. Through the coupling, the molten metal can also be fed to the casting mold when the casting mold is pivoted. In this way, errors such as cavities and / or gas pores in the finished workpieces can be avoided.
  • the casting mold can be connected to the device so that it can pivot about at least two axes via the coupling.
  • the two axes can be, for example, an x-axis and y-axis, which can for example run orthogonally to one another and horizontally.
  • the casting mold can be connected to the device such that it can be pivoted about a further or third axis via the coupling.
  • the third axis can be a z-axis that is vertical and / or orthogonal to the x-axis and y-axis.
  • the coupling can be arranged at a longitudinal end of the riser pipe.
  • the coupling is arranged in particular at that longitudinal end of the riser pipe which is opposite the longitudinal end of the riser pipe with which the riser pipe protrudes into the molten metal.
  • the molten metal can be passed through the coupling. This can mean that the molten metal flows through the coupling during low-pressure casting.
  • the coupling can be designed at least partially in the form of a spherical segment.
  • the coupling In the area of the spherical segment, the coupling has in particular at least partially a spherical, dome-shaped or spherical surface.
  • the coupling can be pivotably mounted in a bearing socket.
  • the bearing socket is used to hold the coupling.
  • the bearing socket can in particular be at least partially designed in the manner of a ball socket.
  • a spherical segment-shaped area of the coupling can be pivoted (in all directions) in the bearing socket.
  • the coupling makes contact with the bearing socket, in particular with its spherical, dome-shaped or spherical surface.
  • the bearing pan is formed in particular on the device, on a cover of the device or on a cover of a container of the crucible. When the casting mold is swiveled, the coupling slides in the bearing socket.
  • the coupling can be pivotable with respect to the riser pipe. This can mean that the riser pipe is not attached to the coupling.
  • the riser pipe can in particular be attached to the device, a cover of the device or a cover of a container for the melting crucible. Thus, the riser pipe cannot be moved relative to the device.
  • the coupling can be firmly connected to the riser pipe so that the riser pipe can be moved with the coupling.
  • the coupling is pivoted, the riser pipe is thus moved along in the crucible. It must be ensured here that the lower longitudinal end of the tube is always below the liquid level of the molten metal.
  • the riser pipe can have a first melt channel which opens into a second melt channel of the coupling.
  • the first melt channel extends in particular from the first longitudinal end to the second longitudinal end of the riser pipe.
  • the second melt channel extends in particular through a center of the coupling.
  • the first melt channel can have a first diameter that is greater than a second diameter of the second melt channel. This can ensure that a cross section of the second melt channel is not reduced when the coupling is pivoted. Furthermore, a use of the device proposed here for the production of a sanitary fitting component with (predeterminable or uniformly) low porosity is proposed.
  • the sanitary fitting component can, for. B. be a fitting body or a fitting housing for a sanitary fitting. Low porosity is particularly evident when (structurally damaging) air inclusions or voids in the material are prevented.
  • the feeder system is designed in a significantly simplified manner, because precisely one last feed point can be achieved through the clever filling, whereby closed feeders can even be omitted if necessary.
  • the invention allows the mold to be guided by or with a robot.
  • the Fig. 1 it shows a first variant of a device 1 for low-pressure casting of workpieces.
  • the device 1 comprises a crucible 2 for a metal melt 3.
  • the crucible 2 can be heated by a melting furnace or holding furnace, not shown here, in order to melt metals in the crucible 2 to form the molten metal 3 or to keep the molten metal 3 warm.
  • the crucible 2 is located in a container 17 which is closed airtight by a cover 18.
  • a gas 19 is passed into the container 17, as a result of which a pressure in the container 17 rises.
  • the molten metal 3 flows through a riser pipe 4 and a melt inlet 21 of a casting mold 5 into a mold cavity 20 of the casting mold 5.
  • the casting mold 5 is designed in the manner of a mold and can have outlets (not shown here) through which air flows out of the mold cavity 20 as it flows in the molten metal 3 can escape.
  • the casting mold 5 is placed on a coupling 6 of the device 1, so that the melt inlet 21 is tightly connected to the riser pipe 4.
  • the coupling 6 is designed in the manner of a spherical segment 11 and is mounted in a bearing socket 12 of the cover 18.
  • the coupling 6 with the casting mold 5 can be pivoted or rotated about an x-axis 7 (perpendicular to the plane of the drawing), a y-axis 8 and a z-axis 9.
  • the coupling 6 is firmly connected to the riser pipe 4 at a longitudinal end 10 of the riser pipe 4.
  • the riser pipe 4 is therefore also pivoted.
  • a spring 22 is arranged between the container 17 and the cover 18 and presses the cover 18 with the coupling 6 against the casting mold 5. This ensures that the riser pipe 4 is tightly connected to the melt inlet 21 of the casting mold 5.
  • the Fig. 2 shows a second variant of the device 1.
  • the second variant of the device 1 differs from that in FIG Fig. 1
  • the coupling 6 and the casting mold 5 can therefore be pivoted about the x-axis 7, y-axis 8 and the z-axis 9 in the bearing socket 12 of the cover 18 without the riser pipe 4.
  • the riser pipe 4 here has a first melt channel 13 with a first diameter 15 and the coupling 6 has a second melt channel 14 with a second diameter 16.
  • the first diameter 15 is larger than the second diameter 16, so that the second melt channel 14 is completely open when the coupling 6 is pivoted.
  • workpieces can be produced without defects such as voids or gas pores by low-pressure casting.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Niederdruckgießen von Werkstücken, aufweisend:
a) einen Schmelztiegel (2) zur Aufnahme einer Metallschmelze (3),
b) ein Steigrohr (4), mit dem die Metallschmelze (3) aus dem Schmelztiegel (2) einer Gießform (5) zuführbar ist, und
c) eine Kupplung (6), über die die Gießform (5) schwenkbar mit der Vorrichtung (1) verbindbar ist, sodass die Metallschmelze (3) der Gießform (5) während des Schwenkens der Gießform (5) zuführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Niederdruckgießen von Werkstücken. Mittels der Vorrichtung ist eine Metallschmelze mittels eines Steigrohrs in einen Formhohlraum einer aufgesetzten Gießform verbringbar.
  • Beim Niederdruckguss wird ein (Gas-)Druck in einem Schmelztiegel durch Einleitung eines Gases erhöht. Hierdurch wird die Metallschmelze durch ein Steigrohr der Vorrichtung entgegen der Schwerkraft senkrecht nach oben in den Formhohlraum der Gießform gedrückt. Während des Verbringens der Metallschmelze in den Formhohlraum kann die Gießform auf der Vorrichtung nicht bewegt werden. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Füllung des Formhohlraums bzw. zu Fehlern wie Lunkern und Gasporen in den gefertigten Werkstücken führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Vorrichtung zum Niederdruckgießen von Werkstücken anzugeben, mit denen fehlerhafte Werkstücke vermeidbar sind.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt eine Vorrichtung zum Niederdruckgießen von Werkstücken bei, die zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
    1. a) einen Schmelztiegel zur Aufnahme einer Metallschmelze,
    2. b) ein Steigrohr, mit dem die Metallschmelze aus dem Schmelztiegel einer Gießform zuführbar ist, und
    3. c) eine Kupplung, über die die Gießform schwenkbar mit der Vorrichtung verbindbar ist, sodass die Metallschmelze der Gießform während des Schwenkens der Gießform zuführbar ist.
  • Die Vorrichtung dient zum Niederdruckgießen von Werkstücken, bei denen es sich beispielsweise um Armaturenkörper oder Armaturengehäuse für Sanitärarmaturen handeln kann. Sanitärarmaturen dienen insbesondere der bedarfsgerechten Bereitstellung von Flüssigkeiten, wie insbesondere Wasser, an Spülbecken, Waschbecken, Duschen und/oder Badewannen. Hierzu kann der Sanitärarmatur insbesondere ein Kaltwasser mit einer Kaltwassertemperatur und ein Warmwasser mit einer Warmwassertemperatur zuführbar sein. Das Kaltwasser und Warmwasser ist durch die Sanitärarmatur insbesondere, beispielsweise mittels eines Mischventils oder einer (Thermostat-)Mischkartusche, zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur mischbar. Die Kaltwassertemperatur beträgt insbesondere maximal 25 °C (Celsius), bevorzugt 1 °C bis 25 °C, besonders bevorzugt 5 °C bis 20 °C und/oder die Warmwassertemperatur insbesondere maximal 90 °C, bevorzugt 25 °C bis 90 °C, besonders bevorzugt 55 °C bis 65 °C. Das Mischventil oder die (Thermostat-)Mischkartusche können in dem Armaturenkörper bzw. Armaturengehäuse der Sanitärarmatur angeordnet sein. Der Armaturenkörper bzw. das Armaturengehäuse können an einem Träger, beispielsweise einer Arbeitsplatte, Spülbecken, Waschbecken, Badewanne oder Dusche, befestigbar sein.
  • Die Vorrichtung weist einen Schmelztiegel zur Aufnahme einer Metallschmelze auf. Ein Aufnahmeraum des Schmelztiegels für die Metallschmelze kann beispielsweise ein Aufnahmevolumen von 0,001 m3 (Kubikmeter) bis 1 m3 betragen. Die Vorrichtung kann einen Schmelzofen und/oder Warmhalteofen aufweisen, durch den ein Metall oder eine Metalllegierung in dem Schmelztiegel schmelzbar und/oder oberhalb einer Schmelztemperatur warmhaltbar ist. Bei dem Metall kann es sich beispielsweise um Kupfer, Messing, Aluminium, Magnesium, Eisen und/oder Stahl handeln. Der Schmelztiegel kann hierzu zumindest teilweise aus einem feuerfesten Material bestehen, das Temperaturen der Metallschmelze von beispielsweise bis zu 1.500 °C widersteht.
  • Die Vorrichtung weist ein Steigrohr auf, dessen unteres längsseitiges Ende während des Betriebs der Vorrichtung unterhalb eines Flüssigkeitsspiegels der Metallschmelze in den Aufnahmeraum des Schmelztiegels ragt. Das Steigrohr besteht zumindest teilweise aus einem Material, das den Temperaturen der flüssigen Schmelze, beispielsweise bis zu 1.500 °C, widersteht. Während des Niederdruckgießens wird die Metallschmelze durch das Steigrohr von unten in einen Formhohlraum einer aufgesetzten Gießform gedrückt. Dabei wird die Aufwärtsbewegung der flüssigen Metallschmelze nach dem Gasdruckprinzip bewirkt, d. h. auf die Badoberfläche der Metallschmelze wirkt ein Überdruck, der die Metallschmelze entgegen der Schwerkraft durch das Steigrohr in den Formhohlraum der Gießform drückt. Dies kann durch Druckbeaufschlagung der Metallschmelze in dem Schmelztiegel oder durch Unterdruck in dem Formhohlraum der Gießform geschehen. Der Überdruck in dem Aufnahmeraum des Schmelztiegels kann beispielsweise 0,2 bar bis 3 bar betragen und/oder durch Einleitung eines Gases, wie zum Beispiel (Umgebung-)Luft, in den Aufnahmeraum des Schmelztiegels erzeugbar sein. Der Schmelztiegel kann in einem (gasdichten) Behälter angeordnet sein, in den das Gas einleitbar ist. Der Behälter kann durch einen Deckel (gasdicht) verschlossen sein. Bei der Gießform handelt es sich insbesondere um eine Dauerform, beispielsweise nach Art einer Kokille. Die Gießform besteht insbesondere zumindest teilweise aus Metall. Beim Niederdruckgießen wird die Gießform auf die Vorrichtung bzw. den Deckel der Vorrichtung aufgesetzt, sodass die Schmelze aus dem Schmelztiegel über das Steigrohr in den Formhohlraum der Gießform fließen kann. Die Vorrichtung und die Gießform bilden beim Niederdruckgießen somit eine Einheit, die durch das Steigrohr verbunden ist.
  • Die Vorrichtung weist zudem eine Kupplung auf, über die die Gießform schwenkbar mit der Vorrichtung verbindbar ist. Hierzu ist die Gießform insbesondere auf die Kupplung aufsetzbar. Die Kupplung ist insbesondere durch die Gießform schwenkbar bzw. bewegbar. Weiterhin ermöglicht die Kupplung Schwenken bzw. Bewegen der Gießform relativ zu der Vorrichtung unter Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen dem Steigrohr und der Gießform. Die Kupplung kann insbesondere kardanisch an der Vorrichtung oder dem Deckel der Vorrichtung gelagert sein. Durch die Kupplung kann die Metallschmelze der Gießform auch beim Schwenken der Gießform zugeführt werden. Hierdurch können Fehler wie Lunker und/oder Gasporen in den gefertigten Werkstücken vermieden werden.
  • Die Gießform kann über die Kupplung um zumindest zwei Achsen schwenkbar mit der Vorrichtung verbindbar sein. Bei den zwei Achsen kann es sich beispielsweise um eine x-Achse und y-Achse handeln, die beispielsweise orthogonal zueinander und horizontal verlaufen können. Zusätzlich kann die Gießform über die Kupplung um eine weitere bzw. dritte Achse schwenkbar mit der Vorrichtung verbindbar sein. Bei der dritten Achse kann es sich um eine z-Achse handeln, die vertikal und/oder orthogonal zu der x-Achse und y-Achse verläuft. Hierdurch ist die Gießform beim Niederdruckgießen relativ zu der Vorrichtung in alle Richtungen schwenkbar bzw. drehbar.
  • Die Kupplung kann an einem längsseitigen Ende des Steigrohrs angeordnet sein. Die Kupplung ist insbesondere an demjenigen längsseitigen Ende des Steigrohrs angeordnet, das dem längsseitigen Ende des Steigrohrs gegenüberliegt, mit dem das Steigrohr in die Metallschmelze ragt.
  • Die Metallschmelze kann durch die Kupplung führbar sein. Dies kann bedeuten, dass die Metallschmelze beim Niederdruckgießen durch die Kupplung hindurchfließt.
  • Die Kupplung kann zumindest teilweise in Form eines Kugelsegments ausgebildet sein. Im Bereich des Kugelsegments weist die Kupplung insbesondere zumindest teilweise eine kugelförmige, kalottenförmige bzw. sphärische Oberfläche auf.
  • Die Kupplung kann in einer Lagerpfanne schwenkbar gelagert sein. Die Lagerpfanne dient der Aufnahme der Kupplung. Weiterhin kann die Lagerpfanne insbesondere zumindest teilweise nach Art einer Kugelpfanne ausgebildet sein. Insbesondere ist ein kugelsegmentförmiger Bereich der Kupplung (in alle Richtungen) schwenkbar in der Lagerpfanne bewegbar. Die Kupplung kontaktiert die Lagerpfanne insbesondere mit ihrer kugelförmigen, kalottenförmigen oder sphärischen Oberfläche. Die Lagerpfanne ist insbesondere an der Vorrichtung, an einem Deckel der Vorrichtung oder einem Deckel eines Behälters des Schmelztiegels ausgebildet. Beim Schwenken der Gießform gleitet die Kupplung in der Lagerpfanne.
  • Die Kupplung kann gegenüber dem Steigrohr schwenkbar sein. Dies kann bedeuten, dass das Steigrohr nicht an der Kupplung befestigt ist. Das Steigrohr kann in diesem Fall insbesondere an der Vorrichtung, einem Deckel der Vorrichtung oder einem Deckel eines Behälters für den Schmelztiegel befestigt sein. Somit ist das Steigrohr relativ zu der Vorrichtung nicht bewegbar.
  • Die Kupplung kann fest mit dem Steigrohr verbunden sein, sodass das Steigrohr mit der Kupplung bewegbar ist. Beim Schwenken der Kupplung wird das Steigrohr somit in dem Schmelztiegel mitbewegt. Hierbei muss gewährleistet werden, dass sich das untere längsseitige Ende des Rohrs immer unter dem Flüssigkeitsspiegel der Metallschmelze befindet.
  • Das Steigrohr kann einen ersten Schmelzekanal aufweisen, der in einen zweiten Schmelzekanal der Kupplung mündet. Der erste Schmelzekanal erstreckt sich insbesondere von dem ersten längsseitigen Ende bis zum zweiten längsseitigen Ende des Steigrohrs. Der zweite Schmelzekanal erstreckt sich insbesondere durch ein Zentrum der Kupplung.
  • Der erste Schmelzekanal kann einen ersten Durchmesser aufweisen, der größer ist als ein zweiter Durchmesser des zweiten Schmelzekanals. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass beim Schwenken der Kupplung ein Querschnitt des zweiten Schmelzekanals nicht reduziert wird. Weiter wird eine Verwendung der hier vorgeschlagenen Vorrichtung zur Herstellung eines Sanitärarmaturbauteils mit (vorgebbarer bzw. gleichmäßig) geringer Porosität vorgeschlagen. Das Sanitärarmaturbauteil kann z. B. ein Armaturenkörper oder ein Armaturengehäuse für eine Sanitärarmatur sein. Geringe Porosität liegt insbesondere dann vor, wenn (strukturgefährdende) Lufteinschlüsse oder Lunker im Material verhindert werden.
  • Ebenso wird ein Verfahren zur Herstellung eines Sanitärarmaturbauteils unter Verwendung der hier erläuterten Vorrichtung vorgeschlagen.
  • Mit der der hier skizzierten Lösung lassen sich deutliche Qualitätsverbesserungen hinsichtlich der Prozessführung und des Gießergebnisses feststellen, wie z. B. ein verbesserter Materialfluss in der Kokille, die Reduzierung/Vermeidung von Lufteinschlüssen oder Lunkern im Material, eine besonders geringe Porosität des Materials.
  • Weiter wird auch die Möglichkeit eröffenet, einen ggf. auftretenden Gasstoß als Folge eines (unerwünschten) Quarzsprungs gerichtet abzuleiten.
  • Das Speisersystem ist deutlich vereinfacht ausgeführt, weil man durch die geschickte Füllung genau einen letzten Speisungspunkt erzielen kann, wobei auf geschlossene Speiser ggf. sogar entfallen können.
  • Zudem erlaubt die Erfindung, dass die Kokille von bzw. mit einem Roboter geführt werden kann.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
    • Fig. 1:
    eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Niederdruckgießen von Werkstücken; und
    Fig. 2:
    eine zweite Ausführungsvariante der Vorrichtung zum Niederdruckgießen von Werkstücken.
  • Die Fig. 1 zeigt er eine erste Ausführungsvariante einer Vorrichtung 1 zum Niederdruckgießen von Werkstücken. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Schmelztiegel 2 für eine Metallschmelze 3. Der Schmelztiegel 2 kann durch einen hier nicht gezeigten Schmelzofen oder Warmhalteofen beheizbar sein, um Metalle in dem Schmelztiegel 2 zu der Metallschmelze 3 zu schmelzen oder die Metallschmelze 3 warm zu halten. Weiterhin befindet sich der Schmelztiegel 2 in einem Behälter 17, der durch einen Deckel 18 luftdicht verschlossen ist. Zu Beginn eines Gießvorgangs wird ein Gas 19 in den Behälter 17 geleitet, wodurch ein Druck in dem Behälter 17 steigt. Hierdurch strömt die Metallschmelze 3 durch ein Steigrohr 4 und einen Schmelzeeinlass 21 einer Gießform 5 in einen Formhohlraum 20 der Gießform 5. Die Gießform 5 ist nach Art einer Kokille ausgebildet und kann hier nicht gezeigte Auslässe aufweisen, durch die Luft aus dem Formhohlraum 20 beim Einströmenden der Metallschmelze 3 entweichen kann. Weiterhin ist die Gießform 5 auf eine Kupplung 6 der Vorrichtung 1 aufgesetzt, sodass der Schmelzeeinlass 21 dicht mit dem Steigrohr 4 verbunden ist. Die Kupplung 6 ist nach Art eines Kugelsegments 11 ausgebildet und in einer Lagerpfanne 12 des Deckels 18 gelagert. Hierdurch ist die Kupplung 6 mit der Gießform 5 um eine x-Achse 7 (senkrecht zur Zeichnungsebene), eine y-Achse 8 und eine z-Achse 9 schwenkbar bzw. drehbar. Bei der hier gezeigten ersten Ausführungsvariante der Vorrichtung 1 ist die Kupplung 6 an einem längsseitigen Ende 10 des Steigrohrs 4 fest mit dem Steigrohr 4 verbunden. Beim Schwenken der Gießform 5 bzw. der Kupplung 6 wird das Steigrohr 4 daher ebenfalls verschwenkt. Zudem ist zwischen dem Behälter 17 und dem Deckel 18 eine Feder 22 angeordnet, die den Deckel 18 mit der Kupplung 6 gegen die Gießform 5 drückt. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Steigrohr 4 dicht mit dem Schmelzeeinlass 21 der Gießform 5 verbunden ist.
  • Die Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Vorrichtung 1. Die zweite Ausführungsvariante der Vorrichtung 1 unterscheidet sich von der in der Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsvariante der Vorrichtung 1 lediglich dadurch, dass das Steigrohr4 nicht mit der Kupplung 6, sondern mit dem Deckel 18 fest verbunden ist. Die Kupplung 6 sowie die Gießform 5 sind daher ohne das Steigrohr 4 in der Lagerpfanne 12 des Deckels 18 um die x-Achse 7, y-Achse 8 und die z-Achse 9 schwenkbar. Das Steigrohr 4 weist hier einen ersten Schmelzekanal 13 mit einem ersten Durchmesser 15 und die Kupplung 6 einen zweiten Schmelzekanal 14 mit einem zweiten Durchmesser 16 auf. Der erste Durchmesser 15 ist größer als der zweite Durchmesser 16, sodass der zweite Schmelzekanal 14 beim Schwenken der Kupplung 6 vollständig geöffnet ist.
  • Durch die vorliegende Erfindung sind Werkstücke ohne Fehler wie Lunker oder Gasporen durch Niederdruckgießen herstellbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Schmelztiegel
    3
    Metallschmelze
    4
    Steigrohr
    5
    Gießform
    6
    Kupplung
    7
    x-Achse
    8
    y-Achse
    9
    z-Achse
    10
    längsseitiges Ende
    11
    Kugelsegment
    12
    Lagerpfanne
    13
    erster Schmelzekanal
    14
    zweiter Schmelzekanal
    15
    erster Durchmesser
    16
    zweiter Durchmesser
    17
    Behälter
    18
    Deckel
    19
    Gas
    20
    Formhohlraum
    21
    Schmelzeeinlass
    22
    Feder

Claims (11)

  1. Vorrichtung (1) zum Niederdruckgießen von Werkstücken, aufweisend:
    a) einen Schmelztiegel (2) zur Aufnahme einer Metallschmelze (3),
    b) ein Steigrohr (4), mit dem die Metallschmelze (3) aus dem Schmelztiegel (2) einer Gießform (5) zuführbar ist, und
    c) eine Kupplung (6), über die die Gießform (5) schwenkbar mit der Vorrichtung (1) verbindbar ist, sodass die Metallschmelze (3) der Gießform (5) während des Schwenkens der Gießform (5) zuführbar ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Gießform (5) über die Kupplung (6) um zumindest zwei Achsen (7, 8, 9) schwenkbar mit der Vorrichtung (1) verbindbar ist.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kupplung (6) an einem längsseitigen Ende (10) des Steigrohrs (4) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Metallschmelze (3) durch die Kupplung (6) führbar ist.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kupplung (6) zumindest teilweise in Form eines Kugelsegments (11) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kupplung (6) in einer Lagerpfanne (12) schwenkbar gelagert ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Kupplung (6) gegenüber dem Steigrohr (4) schwenkbar ist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei die Kupplung (6) fest mit dem Steigrohr (4) verbunden ist, sodass das Steigrohr (4) mit der Kupplung (6) bewegbar ist.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Steigrohr (4) einen ersten Schmelzekanal (13) aufweist, der in einen zweiten Schmelzekanal (14) der Kupplung (6) mündet.
  10. Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 9, wobei der erste Schmelzekanal (13) einen ersten Durchmesser (15) aufweist, der größer ist als ein zweiter Durchmesser (16) des zweiten Schmelzekanals (14).
  11. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche zur Herstellung eines Sanitärarmaturbauteils mit geringer Porosität.
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