WO2011144447A1 - Druckgussformteil einer druckgussform sowie entsprechende druckgusseinrichtung - Google Patents

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WO2011144447A1
WO2011144447A1 PCT/EP2011/057122 EP2011057122W WO2011144447A1 WO 2011144447 A1 WO2011144447 A1 WO 2011144447A1 EP 2011057122 W EP2011057122 W EP 2011057122W WO 2011144447 A1 WO2011144447 A1 WO 2011144447A1
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WO
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component
die
fluid
heat exchange
exchange chamber
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PCT/EP2011/057122
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Ignaz Huber
Johannes Wunder
Michael Günzel
Sebastien Nisslé
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Georg Fischer Verwaltungs-Gmbh
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    • B22D17/229—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies with exchangeable die part

Definitions

  • the invention relates to a diecasting mold part of a die casting mold, comprising at least one first component comprising a pressure zone, at least one second component and at least one heat exchange chamber through which a fluid flows for the purpose of tempering the pressure zone, wherein the first component comprises at least one wall of the heat exchange chamber heat transfer surface thermally associated with the print zone and the print zone defines at least a portion of a gate area.
  • the invention further relates to a die casting device.
  • die-casting molds are used for example for Druckguss wornen for die casting.
  • Die casting is preferably used for casting metal, in particular non-ferrous metals or special materials.
  • the molten casting material the melt
  • a casting mold - also referred to as a mold insert Flow velocities of the melt of 20 to 160 m / s and short shot times of 10 to 100 ms are achieved.
  • the casting mold or die casting consists for example of metal, preferably of a hot-work tool steel.
  • the hot chamber method and the cold chamber method can be differentiated. In the former, the die casting device i and a melt holding furnace form one unit.
  • the casting unit which supplies the melt to the casting mold is in the melt; With each casting process, a certain volume of the melt is forced into the casting mold.
  • the die-casting device and the holding furnace for the melt are arranged separately. Only the quantity required for the respective casting is metered into a casting chamber and introduced from there into the casting mold.
  • the die casting mold consists of at least one die casting molding which has the first and the second component.
  • the first component has a recess, which represents the heat exchange chamber.
  • the recess or the heat exchange chamber is closed by means of the second component, which is plate-shaped, so as to hold a fluid used for cooling the die-cast molding in the heat exchange chamber. Accordingly, the fluid can only be introduced into the heat exchange chamber via an inlet or an inlet valve and discharged out of the heat exchange chamber through an outlet or an outlet valve.
  • the first component has the pressure zone, which is pressurized by the melt during the casting process.
  • the pressure zone is part of a wall of the heat exchange chamber.
  • the same wall belongs to the heat transfer surface, which is thermally associated with the print zone. This means that heat between the pressure zone and the heat transfer surface is transferable and consequently the pressure zone is assigned to the heat transfer surface heat transfer.
  • the second component is preferably provided facing away from the printing zone.
  • the second component has at least one Fiuidieitvorsprung projecting into the heat exchange chamber and / or an open towards the first component Fluidleitvertiefung, the Fluidleitvertiefung forms at least a portion of the heat exchange chamber and / or the Fiuidieitvorsprung and / or Fluidleitvertiefung a form, in particular adapted to the course of the heat transfer surface flow contour surface of the second component / forms, and wherein the shape of the heat exchange chamber to the course of at least one of the gate region Flow channel is adjusted.
  • the second component should have the Fiuidleitvorsprung or the Fluidleitvertiefung.
  • Both the Fiuidleitvorsprung and the Fluidleitvertiefung point in the direction of the first component. This means that the fluid idler projection protrudes into the heat exchange chamber and the fluid guide groove is open toward the first component.
  • the Fluidleitvertiefung should form at least a portion of the heat exchange chamber, so that the Fluidleitvertiefung can be flowed through by the fluid, which is used for temperature control of the pressure zone or the furnishedübertragungsfizze.
  • the temperature of the pressure zone can be set at least approximately controlling and / or regulating.
  • at least one temperature sensor may be provided on or in the die casting molding, with which the temperature of the pressure zone is at least approximately determinable.
  • the temperature and / or the throughput (volume or mass per unit of time) of the fluid can then be selected or set.
  • the fluid flows through the heat exchange chamber and thereby flows over the heat transfer surface. Because this is associated with the thermal or heat transfer the pressure zone, takes place in this way a temperature of the pressure zone.
  • the temperature of the fluid is usually much smaller than the temperature of the pressure zone or of the die-cast molding, so that the die-cast component to be produced cools down as quickly as possible and removed from the diecasting device can.
  • the heat exchange chamber is at least partially formed in the second component, allowing a more reliable loading of the heat transfer surface with the fluid and thus a better cooling characteristics or a faster cooling of the die-cast molding.
  • the Fluidleitvorsprung and / or the Fluidleitverianaung form the flow contour surface.
  • This is provided on the second component.
  • flow contour surface is meant a non-planar surface contour.
  • the flow contour surface should be adapted to the course of the heat transfer surface.
  • the flow contour surface and the heat transfer surface may extend parallel to one another at least in regions. In this way, the fluid is guided in such a way that areas of the heat transfer surface are specifically exposed to the fluid.
  • the heat transfer surface which correspond to thermally particularly highly stressed areas of the print zone.
  • the heat transfer surface or the heat transfer surface and the second component can have such a contouring.
  • the heat transfer surface and / or the second component are contoured such that a uniform as possible Cooling of the die cast component to be produced is achieved. In this way, stresses in the material of the die-cast component are avoided, thus achieving high stability.
  • the heat exchange chamber of the die casting molding element should be adapted in its shape to the course of at least one flow channel assigned to the sprue area.
  • the shape is particularly adapted to the peripheral contour of the print zone, in which a particularly good or uniform cooling is to be achieved.
  • the heat exchange chamber may have at least one bulge in the region of the heat transfer surface which is thermally associated with the flow channel or the corresponding region of the pressure zone. This is especially true in plan view, so that from this perspective, for example, a coastal-like course can be present with the at least one bulge or indentation. In this way, an excellent cooling effect or cooling characteristic can also be achieved in the region of the flow channel.
  • the die-cast part can be used both for the hot chamber method and for the cold chamber method and for any material compositions of the melt.
  • a development of the invention provides that the Fluidleitvertie- tion at least largely, in particular completely, forms the heat exchange chamber. It can therefore be provided that, in addition to the Fluidleitvertiefung another depression is present, for example in the first component, which forms the heat exchange chamber together with the Fluidleitvertiefung. It should however, the volume of the Fluidleitvertiefung be greater than the volume of the further recess. It is particularly advantageous if the heat exchange chamber is formed exclusively by the Fluidleitvertiefung, so no further depression is provided.
  • the Fluidleitvertiefung is trough-shaped formed in the second component.
  • the Fluidleitvertiefung is therefore a recess which is so enclosed by the second component, that only one opening is provided so that the Fluidleitvertiefung is open to the first component.
  • the Fluidleitvertiefung should be limited at least laterally from the second component.
  • a weathering embodiment of the invention provides that the first component is designed lid-like or planar. Under cover-like is an embodiment of the first component to understand, in which this - seen in cross-section - in its edge regions of the second component further confronts as in a central region.
  • the first component may also be formed flat, wherein it has a planar course seen in cross-section, so that a distance to the second component is substantially constant.
  • a depression of the first component forms the heat exchange chamber at least in the region.
  • the heat exchange chamber can be fully be constantly formed by the recess of the first component, in which case the Fluidleitvorsprung the second component protrudes into the recess.
  • both the recess of the first component and the Fluidleitvertiefung of the second component can be provided and form the heat exchange chamber together.
  • the volume of the Fluidleitvertiefung is greater than that of the recess.
  • the heat exchange chamber is fiuidverbunden with at least one, in particular designed as a fluid line fluid port.
  • the fluid connection is provided, with which the heat exchange chamber is fluid-connected.
  • the heat exchange chamber associated with two fluid ports, wherein the fluid of the heat exchange chamber can be supplied through one of the fluid ports and discharged through the other from the heat exchange chamber.
  • the fluid connections can be formed at least in regions as - for example, tubing-like-shaped - fluid line.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the fluid line is provided at least partially in the first component and / or the second component. The fluid line therefore runs partially through the first and / or second component.
  • the fluid line is provided as a bore and thus forms a fluid feed bore or a fluid removal bore.
  • a plurality of fluid connections or fluid lines are in the heat exchange chamber, they are preferably arranged clearly spaced from one another, in particular if the heat exchanger Chamber supplied fluid by means of one fluid port and fluid is removed by means of the other fluid port.
  • an arrangement of the openings of the fluid connections or fluid lines of the heat exchange chamber is preferred on opposite sides of the same in the flow direction.
  • a further embodiment of the invention provides that the first component or the second component has a receptacle, in which the second component or the first component at least partially, in particular completely, can be used.
  • this is preferably encompassed by the respective other component, that it is fixed at least in the lateral direction, so no slippage of one component relative to the other component in this direction is possible.
  • a support surface in the region of the receptacle may be provided on the other component, a support surface in the region of the receptacle.
  • This support surface is preferably formed as a support web, which extends in an outer region of the receptacle to further areas of the exception around. The bearing surface can cooperate to achieve a sealing effect between the one and the other component with a mating surface of a component.
  • a preferred embodiment provides that a pressure range of the second component mitbe regarding the sprue area.
  • the pressure region of the second component is also provided adjacent to the sprue region, so that the pressure zone and the pressure region bound this together at least in some regions. It can therefore be provided that both the first component and the second component are subjected to the melt during the casting process.
  • the pressure range of the second component limits the casting mold or the pouring inlet.
  • the first component is releasably connected to the second component, in particular by means of a screw connection. It is provided that the first component is formed separately from the second component.
  • the at least two components are assembled to the die-cast molding and thereby releasably connected to each other, wherein the heat exchange chamber is formed.
  • the detachable connection can in principle be made arbitrarily. However, a screw connection with at least one screw or a threaded bolt is preferred.
  • the first and / or the second component may have at least one sensor receptacle for a temperature sensor.
  • the temperature sensor serves to at least approximately determine the temperature of the first or of the second component.
  • a temperature control of the fluid or an adjustment of a fluid throughput can be carried out in a controlling and / or regulating manner.
  • the sensor receptacle is arranged such that the temperature sensor can at least approximately detect the temperature of the pressure zone or of the pressure region of the first or the second component.
  • a seal sealing the heat exchange chamber is provided between the first and the second component.
  • the seal can be designed for example as an O-ring and embrace the heat exchange chamber in the circumferential direction substantially.
  • An exchange of the fluid in the heat exchange chamber is, of course, also possible by means of the fluid connection or the fluid line.
  • the invention further relates to a die casting device, comprising at least one die casting molding, in particular according to the preceding embodiments, wherein the die casting molding is part of a die and at least one first component, at least one second component and at least one of the components formed by a fluid flow-through heat exchange chamber for controlling the temperature of the pressure zone, wherein the first component comprises at least one wall of the heat exchange chamber belonging, the pressure zone thermally associated heat transfer surface and the pressure zone delimits at least a portion of a gate region.
  • the second component has at least one fluid guide projection projecting into the heat exchange chamber and / or a Fiuidfeitverianaung open to the first component, wherein the Fluidleitvertiefung forms at least a portion of the heat exchange chamber and / or the Fluidleitvorsprung and / or Fluidleitverianaung one, in particular form / form adapted to the course of the heat transfer surface Strömungskonturftambae the second component, and wherein the shape of the heat exchange chamber is adapted to the course of at least one of the gate region associated flow channel.
  • the die-casting device is, for example, a die-casting machine and is accordingly designed for the production of die-cast components. It has next to Other known elements via at least one die-cast molding, which is redesignslaven or further developed in accordance with the foregoing.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that in each case at least one die casting form a G confuseformiki, a Angussaku and / or a G maneinlassech the diecasting device, wherein the G manformiki a casting mold, the Angusshow the sprue area and the G maneinlassech a G maneinlass.
  • the casting mold, the sprue area and the pouring inlet are each at least partially bounded by the pressure zones of the first components of the diecasting mold part of the die, in the G discernformica ast provided the mold into which the melt introduced and from which then the diecasting component can be removed.
  • the feeding of the melt takes place via the gate unit and / or the pouring inlet unit.
  • the mold unit and the Angussaku consist of at least two die-cast moldings, while the G maneinlassech only has at least one die-cast molding.
  • a development of the invention provides that the casting mold, the sprue area and / or pouring inlet are fluidly connected to each other for flowing through with a casting material.
  • the liquid or molten casting material is also referred to as a melt.
  • the feed of the casting material to the casting mold is accomplished via the gate area and the casting gate, respectively. Accordingly, the fluid connection between the mold, the gate area and the pouring inlet must be provided.
  • the casting mold, the sprue area and The G maneiniass thus steep casting areas, which are flowed through by the melt or the casting material.
  • the heat exchange chambers of the casting mold unit, the runner unit and / or the pouring inlet unit, in particular via at least one passage or at least one line are f uidverbunden together for flowing through with the fluid.
  • Both the casting unit, the gate unit, and the casting inlet unit can each consist of a die-casting mold, which in turn has at least two die-cast moldings. Accordingly, the mold unit, the gate unit and the pouring inlet unit each have a heat exchange chamber. These heat exchange chambers should be connected to each other in such a way that they can be flowed through jointly by the fluid.
  • the heat exchange chamber of the casting mold unit have a fluid supply flange for supplying the fluid and the pouring inlet unit have a fluid outlet connection for removing the fluid from the die casting device. Accordingly, the fluid supplied through the fluid supply port first flows through the casting mold unit, then through the gate unit and subsequently through the pouring inlet unit and then exits the die casting device through the fluid outlet connection.
  • the heat exchange chambers of the mold unit, the Angussaku and / or the G maneinlasshow each have separate fluid connections.
  • the heat exchange chambers of the mold unit, the Angussaku and / or the G maneinlassech are connected to at least one common fluid connection.
  • FIG. 1 shows an expo sion illustration of a die cast unit with a casting mold unit, a gate unit and a casting inlet unit, wherein these each have a die casting mold consisting of two die cast parts,
  • FIG. 2 is a side sectional view of the diecasting device
  • FIG. 3 shows one of the die-casting part of the sprue unit, with a first and a second component, in a view which shows a vertical section of the die-cast molding
  • FIG. 4 shows the first component of the pressure casting molding known from FIG. 3,
  • FIG. 5 shows the second component of the die-cast molding known from FIG. 3
  • Figure 6 shows the second component of the die-cast molding in a view showing a horizontal section in a plane in which Fiuid effeten the second component run.
  • FIG. 1 shows a die casting device 1, for example a die casting machine or a part thereof.
  • the die casting device 1 is used to produce one or more die-cast components (not shown). It has a casting mold unit 2, a runner unit 3 and a pouring inlet unit 4.
  • the casting mold unit 2 consists of a first die casting mold 5, the runner unit 3 of a second die casting mold 6 and the casting inlet unit 4 of a third die casting mold 7.
  • the first die casting mold 5 settles
  • the second die casting mold 7 consists of a die-cast molding 12.
  • the die-casting molding 8 has a first component 13 and a second component 14. Similarly, the die casting mold parts 9 to 12 first components 15, 17, 19 and 21 and second components 16, 18, 20 and 22 are assigned. In the following, the die casting mold parts 8 and 9 of the casting mold unit 2 will first be discussed in greater detail.
  • the casting mold unit 2 has a casting mold 23 which is present at least in regions between pressure zones 24 and 25 of the first components 13 and 15.
  • the casting mold 23 essentially has a shape which represents a negative of a die-cast component to be produced. In a casting process carried out with the die casting device 1 casting material or melt is thus introduced into the casting mold 23 between the pressure zones 24 and 25 and after a cooling and solidification of the melt, the die-cast component removed from the mold 23.
  • the die-cast moldings 8 and 9 have a similar structure, so that at first only the die-cast molding 8 is entered and only the differences from the die casting molding 9 are indicated.
  • the second component 14 of the die-cast molding 8 has a Fluidleitvertiefung 26, which forms a heat exchange chamber 27 of the die-cast molding 8 completely.
  • the first component 13 is designed to be flat or plate-shaped and is arranged on the second component 14 such that it closes the heat exchange chamber 27 or the fluid-conducting recess 26.
  • the Fluidleitvertiefung 26 is formed like a trough in the second component 14. This means that the second component 14 closes the fluid-conducting recess 26 with the exception of the opening 28 facing the first component 13.
  • the second component 14 For receiving the first component 13, the second component 14 has a receptacle 29, which is designed such that the second component 14 can completely accommodate the first component 13.
  • the pressure zone 24 of the first component 13 is substantially on a plane with sealing surfaces 30, which cooperate with corresponding sealing surfaces (not shown here) of the die-cast molding 9 to seal the mold 23 during the casting against an environment of the die-casting device 1.
  • a support surface 31 is provided, which is designed as a circumferential support web and serves to support the first component 13 in the receptacle 29.
  • the fluid inlet connections 32 and the fluid outlet connections 33 pass through the walls bounding the heat exchange chamber 27 as fluid inlet lines or fluid outlet lines, in order to allow a supply of the fluid to the heat exchange chamber 27.
  • the fluid can be supplied through the fluid inlet ports 32 of the heat exchange chamber 27 and discharged through the Fluidauslassan whatever 33.
  • the assignment shown here is to be understood as purely exemplary.
  • the fluid inlet ports 32 and the fluid outlet ports 33 can each be interchanged, so that the heat exchange chamber 27 can be traversed in different directions by the fluid.
  • a heat transfer surface 34 is arranged, which is overflowed with the fluid present in the heat exchange chamber 27.
  • the heat transfer surface 34 in this case belongs to a wall of the heat exchange chamber 27, preferably the same wall as the pressure zone 24.
  • the die casting mold part 8 arranged directly opposite the die casting molding 8 essentially differs from the former in that here the first component 15 has a depression 35 which at least partially forms a heat exchange chamber 36 of the die casting molding 9. Furthermore, the second component 16 of the die-cast molding 9 has only one fluid inlet port 37.
  • the statements made above for the die cast parts 8 and 9 can essentially be transferred to the die cast parts 10 and 11. Nevertheless, it will be briefly discussed below.
  • the die-cast moldings 10 and 11 are Part of the Angusshim 3, in which a sprue area 38 is present or is limited by the first components 17 and 19.
  • the sprue area 38 is present in flow channels 39 incorporated in the first components 17 and 19 (here indicated only for the first component 17), in the flow channels 39 there is also a pressure zone 40 of the sprue unit 3.
  • a heat transfer surface 41 is provided on the first component 17. If the first component 17 is arranged in a receptacle 42 provided for this purpose of the second component 18, the heat transfer surface 41 together with the second component 18 limits a heat exchange chamber 43 of the die-cast molding 10.
  • a support surface 44 is provided, which is designed as a circumferential support web , The receptacle 42 is designed such that the second component 18 can completely accommodate the first component 17 so that sealing surfaces 45 of the first component 17 are aligned with sealing surfaces 46 of the second component 18 and with sealing surfaces of the first component 19 and the second component, not shown here 20 cooperate for sealing the sprue area 38 with respect to an environment of the Druckgussein- device 1.
  • FIG. 1 shows that the first component 19 of the die-cast molding 11 has a depression 50. If the first component 19 is arranged in the second component 20, then this recess 50 serves to form a heat exchange chamber 51.
  • the second component 20 has, analogously to the second component 18 of the die-cast molding 10, in each case a fluid inlet port 52 and a fluid outlet port 53.
  • FIG. 1 also shows the pouring inlet unit 4 with the third die casting mold 7.
  • the pouring inlet unit 4 is assigned a cooling ring 54, which has a heat exchange chamber 55 which can be closed by a closure plate 56.
  • the cooling ring 54 in this case has a central opening 57, in which a G tellmaterialleitfortsatz 58 of the first component 21 of the die-cast molding 12 engages.
  • a flow channel is formed as a casting inlet 59, which also extends over other areas of the first member 21 up to the Angussaku 3.
  • molten casting material (melt) can flow to pass through the gate unit 3 into the mold unit 2.
  • a heat transfer surface 61 (not visible here) opposite.
  • This heat transfer surface 61 is present in a heat exchange chamber 62, which is formed by a recess 63 of the first component 21.
  • the heat exchange chamber 62 is opened in the direction of the second component 22.
  • the second component 22 serves to close the heat exchange chamber 62 or the recess 63.
  • the second component 22 has a Fluidleitvorsprung 64, which in the heat exchange chamber 62 protrudes.
  • the fluid guide projection 64 forms a flow contour surface 65 of the second component 22.
  • the flow contour surface 65 is a non-planar surface contour and has a concave region 66.
  • the concave region 66 is formed by the fluid guide projection 64.
  • the die casting device 1 shown in FIG. 1 is used to produce die-cast components from casting material which is in the form of the melt.
  • the die-cast parts 8 and 10 and the die-cast parts 9 and 11 are moved towards one another so that the casting mold 23 or the sprue area 38 is sealed.
  • the pressurized melt is fed, which runs along the pouring inlet 59 in the direction of the gating unit 3 and flows into its sprue area 38 or the flow channels 39.
  • the flow channels 39 provide for a fanning out of the stream of melt, so that the casting mold 23 can be fed to the melt in different positions as seen in the lateral direction.
  • the pouring unit 4 is supplied with melt until the casting mold 23 is filled.
  • the melt is cooled, for which purpose fluid is introduced into the heat exchange chambers 27, 36, 43, 51, 55 and 62.
  • the temperature of the fluid or its mass flow is chosen such that the best possible cooling characteristic of the die-cast component is present. In particular, it is necessary to Cool this as evenly as possible to ensure a sufficiently high stability of the die-cast component.
  • the die-cast mold parts 8 and 9 and the die-cast moldings 10 and 11 are displaced away from each other, so that the casting mold 23 and the sprue area 38 are released.
  • the cooling ring 24 is removed from the casting inlet unit 4.
  • the produced die-cast component together with the sprue remaining in the sprue area 38 and the casting material 1 remaining in the area of the casting inlet unit 4 can be removed from the die-cast device 1, during a post-processing the sprue is removed from the die-cast component and preferably remelted again.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the die-cast device 1, showing an arrangement of the die-cast parts 8 to 12 which is present during the casting process. Die casting moldings
  • the casting mold 23 is not limited only by the pressure zone 24 of the die casting 8 and an unspecified pressure zone of the die casting 9, but that the second components 14 and 16 each have a pressure range 69 and 70, which define the casting mold 23 , In this case, the pressure region 69 is substantially flush with the pressure zone 24 and the pressure region 70 with the pressure zone 25 of the first component 15 of the die-cast molding
  • each screw 71 has at least one screw 72.
  • a sensor receptacle 73 is provided in the second components 14 and 16, in which a temperature sensor, not shown here, can be arranged. By means of this temperature sensor, the temperature of the second components 14 and 16 or at least approximately the temperature of the pressure zones 24 and 25 can be determined. On the basis of this specific temperature, the temperature of the fluid or its mass flow is then adjusted in a controlling and / or regulating manner. In this way, the present in the die casting device 1 melt can be cooled quickly and selectively to a certain temperature.
  • a respective seal 74 is provided which encloses the entire, each associated heat exchange chamber 27, 36, 43, 51 or 62.
  • a high fluid pressure can be applied in the heat exchange chambers 27, 36, 43, 51 and 62 without the fluid being able to escape from them inadvertently.
  • FIG. 2 again makes it clear that the heat exchange chamber 27 of the die casting molding 8 can only be formed by the fluid guide recess 26 of the second component 14.
  • the heat exchange chambers 36, 43, 51 are each through the recesses 35 and 50 of the first components 15 and 19 and a recess 75 of the first th component 17 formed with.
  • the die-cast parts 8, 9, 10 and 11 are basically of similar construction, while the die-cast part 12 has a structurally different construction.
  • the Fluidleitvorsprung 64 projects into the heat exchange chamber 62, which is formed by the recess 63 in the first component 21.
  • the contour of the heat transfer surface 61 is adapted to the contour of the print zone 60 at least partially. In part, the flow contour surface extends in such a way to the heat transfer surface 61, that at least zonal an approximately constant large flow cross section for the fluid is formed.
  • FIG. 3 shows a sectional view of the die-cast molding 10, with its first component 17 and the second component 18.
  • the die casting molding 10 is formed in the known manner. In this respect, reference is made to the above statements.
  • the first component 1 has the recess 75.
  • this recess 75 tongues 80 which extend substantially below the flow channels 39 in order to sufficiently cool the pressure zone 40 located in these, by the heat transfer surface 41 is also present in this area and can be overflowed by fluid.
  • Each of the tongues 80 accordingly corresponds to one of the flow channels 39.
  • FIG. 5 shows the second component 18 of the die-cast molding 10.
  • the first component 17 described above is designed as an insert component for the receptacle 42. It becomes clear that that second component 18 in the case of the die-cast molding 10 of the Angusstechnik 3 has a portion of the flow channels 39, so this forms together with the first component 17.
  • the embodiment shown here corresponds to the already known, so again reference is made to the above statements.
  • FIG. 6 shows a sectional view of the second component 18.
  • the fluid inlet port 47 and the fluid outlet port 48 are each formed as a fluid inlet line or fluid outlet line. Again, reference should be made to the above statements.
  • the effectiveness of the temperature control or cooling can be increased.
  • Fluidleitvorsprünge provided in the sense of the die-cast molding 12, which protrude into the respective heat exchange chamber 27, 36, 43, 51 or 55.
  • Such Fluidleitvorsprünge serve insofar as turbulators, for example, to generate turbulence and thus to increase the heat transfer.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckgussformteii (8, 9, 10, 11, 12) einer Druckgussform (5, 6, 7), mit mindestens einem eine Druckzone (24, 25, 40, 60) aufweisenden ersten Bauteil (13, 15, 17, 19, 21), mindestens einem zweiten Bauteil (14, 16, 18, 20, 22) und mindestens einer von den Bauteilen (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) gebildeten, von einem Fluid durchströmbaren Wärmetauschkammer (27, 36, 43, 51, 55, 62) zur Temperierung der Druckzone (24, 25, 40, 60), wobei das erste Bauteil (13, 15, 17, 19, 21) eine mindestens einer Wandung der Wärmetauschkammer (27, 36, 43, 51, 55, 62) angehörende, der Druckzone (24, 25, 40, 60) thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche (34, 41, 61) aufweist und die Druckzone (24, 25, 40, 60) zumindest einen Bereich des Angussbereichs (38) begrenzt. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil (14, 16, 18, 20, 22) mindestens einen in die Wärmetauschkammer (27, 36, 43, 51, 55, 62) hineinragenden Fluidleitvorsprung (64) und/oder eine zum ersten Bauteil (13, 15, 17, 19, 21) hin offen ausgebildete Fiuidieitvertiefung (26, 49) aufweist, wobei die Fluidleitvertiefung (26, 49) mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer (27, 36, 43, 51, 62) bildet und/oder der Fluidleitvorsprung (64) und/oder die Fluidleitvertiefung (26, 49) eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche (34, 41, 61) angepasste Strömungskonturfläche (65) des zweiten Bauteils (14, 16, 18, 20, 22) bilden/bildet, und wobei die Form der Wärmetauschkammer (27, 36, 43, 51, 55, 62) an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich (38) zugeordneten Strömungskanal (39) angepasst ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druckgusseinrichtung (1).

Description

Druckgussformteil einer Druckgussform sowie entsprechende
Druckgusseinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Druckgussformteil einer Druckgussform, mit mindestens einem eine Druckzone aufweisenden ersten Bauteil, mindestens einem zweiten Bauteil und mindestens einer von den Bauteilen gebildeten, von einem Fluid durchströmbaren Wärmetauschkammer zur Temperierung der Druckzone, wobei das erste Bauteil eine mindestens einer Wandung der Wärmetauschkammer angehörende, der Druckzone thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche aufweist und die Druckzone zumindest einen Teil eines Angussbereichs begrenzt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druckgusseinrichtung.
Derartige Druckgussformen werden beispielsweise für Druckgusseinrichtungen zum Druckgießen verwendet. Das Druckgießen wird bevorzugt zum Gießen von Metall, insbesondere Nichteisenmetallen oder Sonderwerkstoffen eingesetzt. Beim Druckgießen wird das geschmolzene Gießmaterial, die Schmelze, unter hohem Druck mit relativ großer Geschwindigkeit in eine Gießform - auch als Formeinsatz bezeichnet - gedrückt. Dabei werden Fließgeschwindigkeiten der Schmelze von 20 bis 160 m/s und kurze Schusszeiten zum Ein- bringen von 10 bis 100 ms erreicht. Die Gießform beziehungsweise Druckgussform besteht dabei beispielsweise aus Metall, bevorzugt aus einem Warmarbeitsstahl. Für das Druckgießen können das Warmkammer-Verfahren und das Kaltkammer-Verfahren unterschieden werden. Bei ersterem bilden die Druckgusseinrichtung iund ein Warmhalteofen für die Schmelze eine Einheit. Das Gießaggregat, welches die Schmelze der Gießform zuführt, befindet sich in der Schmelze; bei jedem Gießvorgang wird ein bestimmtes Volumen der Schmelze in die Gießform gedrückt. Bei dem Kaltkammer-Verfahren sind dagegen die Druckgusseinrichtung und der Warmhalteofen für die Schmelze getrennt angeordnet. Nur die für den jeweiligen Ab- guss erforderliche Menge wird in eine Gießkammer dosiert und von dort aus in die Gießform eingebracht. Die Druckgussform besteht aus mindestens einem Druckgussformteil, welches das erste und das zweite Bauteil aufweist. Dabei verfügt das erste Bauteil über eine Ausnehmung, welche die Wärmetauschkammer darstellt. Die Ausnehmung beziehungsweise die Wärmetauschkammer wird mittels des zweiten Bauteils, welches platten- förmig ausgebildet ist, verschlossen, um so ein zur Kühlung des Druckgussformteils verwendetes Fluid in der Wärmetauschkammer zu halten. Das Fluid kann demnach lediglich über einen Einlass beziehungsweise ein Einlassventil in die Wärmetauschkammer ein- und durch einen Ausiass beziehungsweise ein Auslassventil aus der Wärmetauschkammer ausgebracht werden.
Das erste Bauteil weist die Druckzone auf, welche von der Schmelze beim Durchführen des Gießvorgangs mit Druck beaufschlagt wird. Die Druckzone ist dabei Teil einer Wandung der Wärmetauschkammer. Vorzugsweise derselben Wandung gehört die Wärmeübertra- gungsfläche an, welche der Druckzone thermisch zugeordnet ist. Das bedeutet, dass Wärme zwischen der Druckzone und der Wärmeübertragungsfläche übertragbar ist und folglich die Druckzone der Wärmeübertragungsfläche wärmeübertragend zugeordnet ist. Das zweite Bauteil ist vorzugsweise der Druckzone abgewandt liegend vorgesehen.
Ein ähnlicher Aufbau ist beispielsweise aus der DE 35 02 895 A1 bekannt. Bei der in der DE 35 02 895 A1 beschriebenen Druckgussform tritt jedoch das Problem auf, dass eine zuverlässige und gleichmäßige Temperierung der Druckzone nicht realisierbar ist. Aus diesem Grund muss eine Kühlung des Druckgussformteils so dimensioniert sein, dass eine zuverlässige Kühlung gegeben ist und gleichzeitig das Auskühlen eines herzustellenden Druckgussbauteils nicht durch zu schnelles und/oder zu ungleichmäßiges Abkühlen beeinträchtigt wird. Aus den Randbedingungen der ausreichenden Kühlung des DruckgussformteNs und dem möglichst gleichmäßigen Abkühlen des Druckgussbauteils ergeben sich vergleichsweise niedrige Taktzetten bei der Herstellung des Druckgussbauteils, um auf diese Weise eine gute Haltbarkeit des Druckbaugussteils zu erzielen. Das bedeutet jedoch, dass pro Zeiteinheit lediglich eine vergleichsweise niedrige Anzahl an Druckgussbauteilen herstellbar ist.
Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, ein Druckgussformteil vorzustellen, welches die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist, sondern gleichzeitig eine gute Auskühlungscharakteristik und einen hohen Durchsatz (Druckgussbauteile pro Zeiteinheit) ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Druckgussformteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil mindestens einen in die Wärmetauschkammer hineinragenden Fiuidieitvorsprung und/oder eine zum ersten Bauteil hin offen ausgebildete Fluidleitvertiefung aufweist, wobei die Fluid- leitvertiefung mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer bildet und/oder der Fiuidieitvorsprung und/oder die Fluidleitvertiefung eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche angepasste Strömungskonturfläche des zweiten Bauteils bilden/bildet, und wobei die Form der Wärmetauschkammer an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich zugeordneten Strömungskanal angepasst ist. Zunächst soll also das zweite Bauteil den Fiuidleitvorsprung beziehungsweise die Fluidleitvertiefung aufweisen. Sowohl der Fiuidleitvorsprung als auch die Fluidleitvertiefung weisen in Richtung des ersten Bauteils. Dies bedeutet, dass der Flu- idleitvorsprung in die Wärmetauschkammer hineinragt und die Fluidleitvertiefung zum ersten Bauteil hin offen ausgebildet ist. Dabei soll die Fluidleitvertiefung mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer bilden, sodass die Fluidleitvertiefung von dem Fluid durchströmbar ist, weiches zur Temperierung der Druckzone beziehungs- weise der Wärmeübertragungsfiäche verwendet wird.
Durch das Einbringen des auf eine bestimmte Temperatur eingestellten Fluids in die Wärmetauschkammer, kann die Temperatur der Druckzone zumindest näherungsweise steuernd und/oder regelnd eingestellt werden. Zu diesem Zweck kann an beziehungsweise in dem Druckgussformteil mindestens ein Temperatursensor vorgesehen sein, mit welchem die Temperatur der Druckzone zumindest näherungsweise bestimmbar ist. Aufgrund dieser bestimmten Temperatur kann anschließend die Temperatur und/oder der Durchsatz (Volumen beziehungsweise Masse pro Zeiteinheit) des Fluids ge- wählt beziehungsweise eingestellt werden. Das Fluid durchströmt die Wärmetauschkammer und überströmt dabei die Wärmeübertragungsfläche. Weil diese thermisch beziehungsweise wärmeübertragend der Druckzone zugeordnet ist, erfolgt auf diese Weise eine Temperierung der Druckzone. Üblicherweise ist die Temperatur des Fluids dabei deutlich kleiner als die Temperatur der Druckzone beziehungsweise des Druckgussformteils, sodass das herzustellende Druckgussbauteil möglichst schnell abkühlt und der Druckgusseinrichtung entnommen werden kann. Im Unterschied zu aus dem Stand der Technik bekannten Druckgussformteilen ist hier demnach die Wärmetauschkammer zumindest teilweise in dem zweiten Bauteil ausgebildet, was ein zuverlässigeres Beaufschlagen der Wärmeübertragungsfläche mit dem Fluid und folglich eine bessere Abkühlcharakteristik beziehungsweise ein schnelleres Abkühlen des Druckgussformteils ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich bilden der Fluidleitvorsprung und/oder die Fluidleitvertiefung die Strömungskonturfläche. Diese ist an dem zweiten Bauteil vorgesehen. Unter Strömungskonturfläche ist dabei eine nicht-ebene Oberflächenkontur zu verstehen. Mit der so vorliegenden Konturierung des zweiten Bauteils kann die Anströmung der Wärmeübertragungsfläche mit dem Fluid verbessert werden beziehungsweise gezielt Bereiche der Wärmeübertragungsfläche mit Fluid beaufschlagt werden. Auch auf diese Weise ist die bessere Abkühi- Charakteristik beziehungsweise das schnellere Abkühlen erzielbar. Bevorzugt soll dabei die Strömungskonturfläche an den Verlauf der Wärmeübertragungsftäche angepasst sein. Beispielsweise können die Strömungskonturfläche und die Wärmeübertragungsfläche zumindest bereichsweise parallel zueinander verlaufen. Auf diese Wei- se wird das Fluid derart geführt, dass Bereiche der Wärmeübertra- gungsfiäche gezielt mit dem Fluid beaufschlag bar sind.
Beispielsweise ist dies für Bereiche der Wärmeübertragungsfläche vorgesehen, welche mit thermisch besonders hochbelasteten Bereichen der Druckzone korrespondieren. Alternativ können auch ledig- lieh die Wärmeübertragungsfiäche oder die Wärmeübertragungsfläche und das zweite Bauteil eine derartige Konturierung aufweisen. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungsfläche und/oder das zweite Bauteil derart konturiert, dass ein möglichst gleichmäßiges Abkühlen des herzustellenden Druckgussbauteiis erzielt wird. Auf diese Weise werden Spannungen in dem Material des Druckgussbauteiis vermieden und so eine hohe Stabilität erreicht.
Die Wärmetauschkammer des Druckgussformteiis soll in ihrer Form an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich zugeordneten Strömungskanal angepasst sein. Damit ist die Form insbesondere an die Umfangskontur der Druckzone angepasst, in weicher eine besonders gute beziehungsweise gleichmäßige Kühlung erreicht werden soll. Die Wärmetauschkammer kann beispielsweise mindestens eine Ausbuchtung im Bereich der Wärmeübertragungsfläche aufweisen, der dem Strömungskanal beziehungsweise dem entsprechenden Bereich der Druckzone thermisch zugeordnet ist. Dies gilt insbesondere in Draufsicht, sodass aus dieser Perspektive beispielsweise ein küstenähnlicher Verlauf mit der mindestens einen Ausbuchtung beziehungsweise Einbuchtung vorliegen kann. Auf diese Weise kann auch im Bereich des Strömungskanals eine hervorragende Kühlwirkung beziehungsweise Kühlcharakteristik erzielt werden.
Es soll an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt sein, dass das Druck- gussformteil sowohl für das Warmkammer-Verfahren als auch für das Kaltkammer-Verfahren und für beliebige Materialzusammensetzungen der Schmelze einsetzbar ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidleitvertie- fung zumindest größtenteils, insbesondere komplett, die Wärme- tauschkammer bildet. Es kann demnach vorgesehen sein, dass neben der Fluidleitvertiefung eine weitere Vertiefung vorhanden ist, beispielsweise in dem ersten Bauteil, welches die Wärmetauschkammer gemeinsam mit der Fluidleitvertiefung ausbildet. Dabei soll jedoch das Volumen der Fluidleitvertiefung größer sein als das Volumen der weiteren Vertiefung. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmetauschkammer ausschließlich von der Fluidleitvertiefung gebildet ist, also keine weitere Vertiefung vorgesehen ist. Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die Fluidleitvertiefung wannenartig in dem zweiten Bauteil ausgebildet ist. Die Fluidleitvertiefung ist demnach eine Vertiefung, welche derart von dem zweiten Bauteil eingeschlossen ist, dass lediglich eine Öffnung derart vorgesehen ist, sodass die Fluidleitvertiefung zum ersten Bauteil hin offen vorliegt. Insbesondere soll die Fluidleitvertiefung zumindest seitlich von dem zweiten Bauteil begrenzt sein. Bei einer solchen Ausführungsform kann beispielsweise ein mit dem zweiten Bauteil verbundenes oder verbindbares - beispielsweise mittels einer Schraubverbindung - drittes Bauteil den Boden der Fluidleitvertiefung bilden. Eine wettere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Bauteil deckelartig oder eben ausgebildet ist. Unter deckelartig ist dabei eine Ausführung des ersten Bauteils zu verstehen, bei welcher dieses - im Querschnitt gesehen - in seinen Randbereichen dem zweiten Bauteil weiter entgegentritt als in einem zentralen Bereich. Dies kann beispielsweise durch eine Wölbung des ersten Bauteils oder durch ein Vorsehen eines Randstegs realisiert sein. Alternativ kann das erste Bauteil jedoch auch eben ausgebildet sein, wobei es im Querschnitt gesehen einen planen Verlauf aufweist, ein Abstand zu dem zweiten Bauteil also im Wesentlichen gleichbleibend ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vertiefung des ersten Bauteils die Wärmetauschkammer zumindest bereichsweäse mit ausbildet. Eine solche Ausführungsform wurde bereits vorstehend angedeutet. Die Wärmetauschkammer kann voll- ständig von der Vertiefung des ersten Bauteils gebildet sein, wobei in diesem Fall der Fluidleitvorsprung des zweiten Bauteils in die Vertiefung hineinragt. Alternativ können sowohl die Vertiefung des ersten Bauteils als auch die Fluidleitvertiefung des zweiten Bauteils vorge- sehen sein und die Wärmetauschkammer gemeinsam bilden. Bevorzugt ist dabei das Volumen der Fluidleitvertiefung größer als das der Vertiefung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Wärmetauschkammer mit mindestens einem, insbesondere als Fluidleitung aus- gebildeten Fluidanschluss fiuidverbunden ist. Um der Wärmetauschkammer Fluid zuzuführen und/oder aus dieser abzuführen, ist der Fluidanschluss vorgesehen, mit welchem die Wärmetauschkammer fiuidverbunden ist. Bevorzugt sind der Wärmetauschkammer zwei Fluidanschlüsse zugeordnet, wobei das Fluid der Wärmetausch- kammer durch einen der Fluidanschlüsse zuführbar und durch den anderen aus der Wärmetauschkammer abführbar ist. Die Fluidanschlüsse können dabei zumindest bereichsweise als - beispielsweise rohrieitungsähnlich ausgebildete - Fluidleitung ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fluidleitung zumindest bereichsweise in dem ersten Bauteil und/oder dem zweiten Bauteil vorgesehen ist. Die Fluidleitung verläuft demnach teilweise durch das erste und/oder zweite Bauteil. Beispielsweise ist die Fluidleitung als Bohrung vorgesehen und bildet dem- nach eine Fluidzuführbohrung oder eine Fluidabführbohrung. Münden mehrere Fluidanschlüsse beziehungsweise Fluidleitungen in die Wärmetauschkammer ein, so sind sie bevorzugt deutlich voneinander beabstandet angeordnet, insbesondere wenn der Wärmetausch- kammer mittels des einen Fluidanschlusses Fluid zugeführt und mittels des anderen Fluidanschlusses Fluid entnommen wird. Bevorzugt wird in diesem Fall eine Anordnung der Mündungen der Flui- danschlüsse beziehungsweise Fluidleitungen der Wärmetausch- kammer an - in Strömungsrichtung gesehen - gegenüberliegenden Seiten derselben.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Bauteil oder das zweite Bauteil eine Aufnahme aufweist, in welche das zweite Bauteil oder das erste Bauteil zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, einsetzbar ist. Nach dem Einsetzen des ersten beziehungsweise des zweiten Bauteils in die Aufnahme ist dieses vorzugsweise derart von dem jeweils anderen Bauteil umgriffen, dass es zumindest in lateraler Richtung festgesetzt ist, also kein Verrutschen des einen Bauteils gegenüber dem anderen Bauteil in diese Richtung möglich ist. Zum Abstützen des einen Bauteils in vertikaler Richtung kann an dem anderen Bauteil eine Auflagefläche im Bereich der Aufnahme vorgesehen sein. Diese Auflagefläche ist bevorzugt als Auflagesteg ausgebildet, welcher in einem Außenbereich der Aufnahme um weitere Bereiche der Ausnahme herum verläuft. Die Auflagefläche kann dabei zur Erzielung einer Dichtwirkung zwischen dem einen und dem anderen Bauteil mit einer Gegenfläche des einen Bauteils zusammenwirken.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass ein Druckbereich des zweiten Bauteils den Angussbereich mitbegrenzt. Neben der Druck- zone des ersten Bauteils ist also auch der Druckbereich des zweiten Bauteils angrenzend an den Angussbereich vorgesehen, sodass die Druckzone und der Druckbereich diesen zumindest bereichsweise gemeinsam begrenzen. Es kann also vorgesehen sein, dass sowohl das erste Bauteil als auch das zweite Bauteil während des Gießvorgangs mit der Schmelze beaufschlagt werden. Zusätzlich kann es ebenso vorgesehen sein, dass der Druckbereich des zweiten Bauteils die Gießform oder den Gießeinlass begrenzt. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil, insbesondere mittels einer Schraubverbindung, lösbar verbunden ist. Es ist vorgesehen, dass das erste Bauteil getrennt von dem zweiten Bauteil ausgebildet wird. Anschließend werden die mindestens zwei Bauteile zu dem Druckgussformteil zusammenge- setzt und dabei lösbar miteinander verbunden, wobei die Wärmetauschkammer ausgebildet wird. Die lösbare Verbindung kann prinzipiell beliebig hergestellt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Schraubverbindung mit wenigstens einer Schraube oder einem Gewindebolzen. Zusätzlich oder alternativ kann das erste und/oder das zweite Bauteil mindestens eine Sensoraufnahme für einen Temperatursensor aufweisen. Der Temperatursensor dient dazu, die Temperatur des ersten beziehungsweise des zweiten Bauteils zumindest näherungsweise zu bestimmen. Anhand der bestimmten Temperatur kann eine Temperierung des Fluids beziehungsweise ein Einstellen eines Flu- iddurchsatzes steuernd und/oder regelnd vorgenommen werden. Bevorzugt ist die Sensoraufnahme derart angeordnet, dass der Temperatursensor zumindest näherungsweise die Temperatur der Druckzone beziehungsweise des Druckbereichs des ersten bezie- hungsweise des zweiten Bauteils erfassen kann.
Ebenso ist es vorstellbar, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil eine die Wärmetauschkammer abdichtende Dichtung vorgesehen ist. Um ein unvorgesehenes Austreten des Fluids aus der Wärmetauschkammer zu verhindern, ist dieser die Dichtung zugeordnet. Die Dichtung kann dabei beispielsweise als O-Ring ausgelegt sein und die Wärmetauschkammer in Umfangsrichtung im Wesentlichen umgreifen. Ein Austausch des in der Wärmetausch kam- mer befindlichen Fluids ist selbstredend weiterhin mittels des Flui- danschlusses beziehungsweise der Fluidleitung möglich.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druckgusseinrichtung, mit mindestens einem Druckgussformteil, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei das Druckgussformteil Teil einer Druckgussform ist und über mindestens ein eine Druckzone aufweisendes erstes Bauteil, mindestens ein zweites Bauteil und mindestens eine von den Bauteilen gebildete, von einem Fluid durchströmbare Wärmetauschkammer zur Temperierung der Druckzone verfügt, wobei das erste Bauteil eine mindestens einer Wandung der Wärmetauschkammer angehörende, der Druckzone thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche aufweist und die Druckzone zumindest einen Teil eines Angussbereichs begrenzt. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil mindestens einen in die Wärmetauschkammer hineinragenden Fluidleitvorsprung und/oder eine zum ersten Bauteil hin offen ausgebildete Fiuidfeitvertiefung aufweist, wobei die Fluidleitvertiefung mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer bildet und/oder der Fluidleitvorsprung und/oder die Fluidleitvertiefung eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche angepasste Strömungskonturftäche des zweiten Bauteils bilden/bildet, und wobei die Form der Wärmetauschkammer an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich zugeordneten Strömungskanal angepasst ist. Die Druckgusseinrichtung ist beispielsweise eine Druckgussmaschine und ist demnach zur Herstellung von Druckgussbauteilen ausgebildet. Sie verfügt neben wei- teren, aligemein bekannten Elementen über mindestens ein Druckgussformteil, welches gemäß den vorstehenden Ausführungen aus- beziehungsweise weitergebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils mindestens eine Druckgussform eine Gießformeinheit, eine Angusseinheit und/oder eine Gießeinlasseinheit der Druckgusseinrichtung ausbilden, wobei die Gießformeinheit eine Gießform, die Angusseinheit den Angussbereich und die Gießeinlasseinheit einen Gießeinlass aufweisen. Dabei sind die Gießform, der Angussbereich und der Gießeinlass jeweils zumindest bereichsweise von den Druckzonen der ersten Bauteile des Druckgussformteils der Druckgussform begrenzt, in der Gießformeinheit äst die Gießform vorgesehen, in weiche die Schmelze eingebracht und aus welcher anschließend das Druckgussbauteil entnommen werden kann. Das Zuführen der Schmelze erfolgt über die Angusseinheit und/oder die Gießeinlasseinheit. Üblicherweise bestehen die Gießformeinheit und die Angusseinheit aus mindestens zwei Druckgussformteilen, während die Gießeinlasseinheit lediglich mindestens ein Druckgussformteil aufweist. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gießform, der Angussbereich und/oder Gießeinlass zum Durchströmen mit einem Gießmaterial miteinander fluidverbunden sind. Das flüssige beziehungsweise geschmolzene Gießmaterial wird auch als Schmelze bezeichnet. Wie bereits vorstehend festgehalten, erfoigt die Zufuhr des Gießmaterials zu der Gießform über den Angussbereich beziehungsweise den Gießeinlass. Demnach muss die Fluidverbindung zwischen der Gießform, dem Angussbereich beziehungsweise dem Gießeinlass vorgesehen sein. Die Gießform, der Angussbereich und der Gießeiniass steilen folglich Gießbereiche dar, welche von der Schmelze beziehungsweise dem Gießmaterial durchströmbar sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmetauschkammern der Gießformeinheit, der Angusseinheit und/oder der Gießeinlasseinheit, insbesondere über mindestens einen Durchlass oder mindestens eine Leitung, zum Durchströmen mit dem Fluid miteinander f!uidverbunden sind. Sowohl die Gießformeinheit, die Angusseinheit, als auch die Gießeinlasseinheit können aus jeweils einer Druckgussform bestehen, welche ihrerseits mindes- tens zwei Druckgussformteile aufweist. Die Gießformeinheit, die Angusseinheit beziehungsweise die Gießeinlasseinheit weisen demnach jeweils eine Wärmetauschkammer auf. Diese Wärmetauschkammern sollen derart miteinander verbunden sein, dass sie gemeinsam von dem Fluid durchströmbar sind. Auf diese Weise kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Wärmetauschkammer der Gießformeinheit einen Fluidzufuh- ranschiuss zum Zuführen des Fluids und die Gießeinlasseinheit einen Fluidauslassanschluss zum Entnehmen des Fluids aus der Druckgusseinrichtung aufweisen. Das durch den Fluidzufüh- ranschluss zugeführte Fluid durchströmt demnach zunächst die Gießformeinheit, anschließend die Angusseinheit und nachfolgend die Gießeinlasseinheit und tritt dann durch den Fluidauslassanschluss aus der Druckgusseinrichtung aus. Alternativ kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass die Wärmetauschkammern der Gießformeinheit, der Angusseinheit und/oder der Gießeinlasseinheit jeweils voneinander separate Fluidanschlüsse aufweisen.
Schließlich ist vorgesehen, dass die Wärmetauschkammern der Gießformeinheit, der Angusseinheit und/oder der Gießeinlasseinheit mit mindestens einem gemeinsamen Fluidanschluss verbunden sind. Auf diese Weise ist es, wie bereits vorstehend ausgeführt, möglich, das Fluid gleichzeitig sowohl der Gießformeinheit, der Angusseinheit und der Gießeinlasseinheit zuzuführen, ohne jeweils separate Flui- danschlüsse vorsehen zu müssen. Auf diese Weise kann der konstruktive Aufwand für die Druckgusseinrichtung beziehungsweise das jeweilige Druckgussformteil verringert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Be- schränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
Figur 1 ExpSosionsdarstellung einer Druckgusseinnchtung mit einer Gießformeinheit, einer Angusseinheit und einer Gießeinlasseinheit, wobei diese jeweils eine aus zwei Druckgussformteilen bestehende Druckgussform aufweisen,
Figur 2 eine seitliche Schnittdarstellung der Druckgusseinrichtung,
Figur 3 eines der Druckgussformteiie der Angusseinheit, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil, in einer Ansicht, welche einen vertikalen Schnitt des Druckgussformteils zeigt,
Figur 4 das erste Bauteil des aus Figur 3 bekannten Druck- gussformteils,
Figur 5 das zweite Bauteil des aus Figur 3 bekannten Druckgussformteils, Figur 6 das zweite Bauteil des Druckgussformteils in einer Ansicht, welche einen horizontalen Schnitt in einer Ebene zeigt, in welcher Fiuidleitungen des zweiten Bauteils verlaufen. Die Figur 1 zeigt eine Druckgusseinrichtung 1 , beispielsweise eine Druckgussmaschine beziehungsweise ein Teil einer solchen. Die Druckgusseinrichtung 1 dient der Herstellung eines oder mehrerer Druckgussbauteile (nicht dargestellt). Sie verfügt über eine Gießformeinheit 2, eine Angusseinheit 3 und eine Gießeinlasseinheit 4. Die Gießformeinheit 2 besteht aus einer ersten Druckgussform 5, die Angusseinheit 3 aus einer zweiten Druckgussform 6 und die Gießeinlasseinheit 4 aus einer dritten Druckgussform 7. Die erste Druckgussform 5 setzt sich aus zwei Druckgussformteilen 8 und 9 und die zweite Druckgussform aus Druckgussformteilen 10 und 11 zusam- men, Die dritte Druckgussform 7 besteht aus einem Druckgussformteil 12. Das Druckgussformteil 8 weist ein erstes Bauteil 13 und ein zweites Bauteil 14 auf. Analog dazu sind den Druckgussformteilen 9 bis 12 erste Bauteile 15, 17, 19 und 21 und zweite Bauteile 16, 18, 20 und 22 zugeordnet. Im Folgenden soll zunächst auf die Druckgussformteile 8 und 9 der Gießformeinheit 2 näher eingegangen werden. Die Gießformeinheit 2 weist eine Gießform 23 auf, welche zumindest bereichsweise zwischen Druckzonen 24 und 25 der ersten Bauteile 13 und 15 vorliegt. Die Gießform 23 weist im Wesentlichen eine Form auf, welche ein Negativ eines herzustellenden Druckgussbauteils wiedergibt. Bei einem mit der Druckgusseinrichtung 1 durchgeführten Gießvorgang wird demnach Gießmaterial beziehungsweise Schmelze in die Gießform 23 zwischen die Druckzonen 24 und 25 eingebracht und nach einem Abkühlen und Erstarren der Schmelze das Druckgussbauteil aus der Gießform 23 entnommen.
Grundsätzlich sind die Druckgussformteile 8 und 9 ähnlich aufgebaut, sodass zunächst lediglich auf das Druckgussformteil 8 einge- gangen und lediglich auf die Unterschiede zu dem Druckgussformteil 9 hingewiesen wird. Das zweite Bauteil 14 des Druckgussformteils 8 weist eine Fluidleitvertiefung 26 auf, welche eine Wärmetauschkammer 27 des Druckgussformteils 8 komplett ausbildet. Das erste Bauteil 13 ist aus diesem Grund eben beziehungsweise plattenför- mig ausgebildet und wird derart an dem zweiten Bauteil 14 angeordnet, dass es die Wärmetauschkammer 27 beziehungsweise die Fluidleitvertiefung 26 verschließt. Die Fluidleitvertiefung 26 ist dabei wannenartig in dem zweiten Bauteil 14 ausgebildet. Das bedeutet, dass das zweite Bauteil 14 die Fluidleitvertiefung 26 mit Ausnahme der dem ersten Bauteil 13 zugewandten Öffnung 28 verschließt.
Zur Aufnahme des ersten Bauteils 13 weist das zweite Bauteil 14 eine Aufnahme 29 auf, welche derart ausgebildet ist, dass das zweite Bauteil 14 das erste Bauteil 13 vollständig aufnehmen kann. Dabei liegt die Druckzone 24 des ersten Bauteils 13 im Wesentlichen auf einer Ebene mit Dichtflächen 30, welche mit korrespondierenden Dichtflächen (hier nicht dargestellt) des Druckgussformteils 9 zusammenwirken, um die Gießform 23 während des Gießvorgangs gegenüber einer Umgebung der Druckgusseinrichtung 1 abzudichten. In der Aufnahme 29 ist eine Auflagefläche 31 vorgesehen, wel- che als umlaufender Auflagesteg ausgebildet ist und einem Abstützen des ersten Bauteils 13 in der Aufnahme 29 dient.
In die Wärmetauschkammer 27 münden zwei Fluideinlassanschlüs- se 32 und zwei Fluidauslassanschlüsse 33 ein, wobei von letzteren lediglich einer sichtbar dargestellt ist. Die Fluideinlassanschlüsse 32 und die Fluidauslassanschlüsse 33 durchgreifen als Fluideinlasslei- tungen beziehungsweise Fluidauslassleitungen die die Wärmetauschkammer 27 begrenzenden Wandungen, um eine Versorgung der Wärmetauschkammer 27 mit einem Fluid zu ermöglichen. Dabei kann das Fluid durch die Fluideinlassanschlüsse 32 der Wärmetauschkammer 27 zugeführt und durch die Fluidauslassanschlüsse 33 abgeführt werden. Die hier dargestellte Zuordnung ist rein beispielhaft zu verstehen. So können die Fluideinlassanschlüsse 32 und die Fluidauslassanschlüsse 33 jeweils vertauscht werden, sodass die Wärmetauschkammer 27 in unterschiedliche Richtungen von dem Fluid durchströmbar ist. Gegenüberliegend von der Druckzone 24 ist eine Wärmeübertragungsfiäche 34 angeordnet, welche mit dem in der Wärmetauschkammer 27 vorliegenden Fluid überströmt ist. Die Wärmeübertragungsfläche 34 gehört dabei einer Wandung der Wärmetauschkammer 27 an, vorzugsweise derselben Wandung wie die Druckzone 24.
Das dem Druckgussformteil 8 unmittelbar gegenüberliegend angeordnete Druckgussformteil 9 unterscheidet sich von ersterem im Wesentlichen darin, dass das erste Bauteil 15 hier eine Vertiefung 35 aufweist, welche eine Wärmetauschkammer 36 des Druckgussformteils 9 zumindest bereichsweise mit ausbildet. Weiterhin weist das zweite Bauteil 16 des Druckgussformteils 9 lediglich einen Flui- deinlassanschluss 37 auf. Die vorstehend für die Druckgussformteile 8 und 9 getroffenen Aussagen können im Wesentlichen auf die Druckgussformteile 10 und 11 übertragen werden. Nachstehend soll dennoch kurz auf diese eingegangen werden. Die Druckgussformteile 10 und 11 sind Be- standteil der Angusseinheit 3, in welcher ein Angussbereich 38 vorliegt beziehungsweise von den ersten Bauteilen 17 und 19 begrenzt ist. Der Angussbereich 38 liegt dabei in in die ersten Bauteile 17 und 19 eingearbeiteten Strömungskanälen 39 vor (hier lediglich für das erste Bauteil 17 angedeutet), in den Strömungskanälen 39 liegt auch eine Druckzone 40 der Angusseinheit 3 vor.
Gegenüberliegend der Druckzone 40 ist eine Wärmeübertragungsfläche 41 an dem ersten Bauteil 17 vorgesehen. Ist das erste Bauteil 17 in einer dazu vorgesehenen Aufnahme 42 des zweiten Bauteils 18 angeordnet, begrenzt die Wärmeübertragungsfläche 41 zusammen mit dem zweiten Bauteil 18 eine Wärmetauschkammer 43 des Druckgussformteils 10. In der Aufnahme 42 ist eine Auflagefläche 44 vorgesehen, welche als umlaufender Auflagesteg ausgebildet ist. Die Aufnahme 42 ist dabei derart ausgebildet, dass das zweite Bauteil 18 das erste Bauteil 17 vollständig aufnehmen kann, sodass Dichtflächen 45 des ersten Bauteils 17 mit Dichtflächen 46 des zweiten Bauteils 18 fluchten und mit hier nicht dargestellten Dichtfiächen des ersten Bauteils 19 und des zweiten Bauteils 20 zum Abdichten des Angussbereichs 38 gegenüber einer Umgebung der Druckgussein- richtung 1 zusammenwirken.
In dem zweiten Bauteil 18 ist zumindest ein Fluideinlassanschluss 47 und ein Fluidausfassanschluss 48 vorgesehen, welche in die Wärmetauschkammer 43 einmünden. Die Wärmetauschkammer 43 ist auch hier als eine Fluidlettvertiefung 49 ausgebildet. Das unmittelbar gegenüberliegend des Druckgussformteils 10 vorgesehene Druckgussformteil 11 ist analog zu diesem aufgebaut. Insofern sind für das Druckgussformteil 10 getroffene Aussagen ohne Weiteres auf das Druckgussformteil 11 und umgekehrt übertragbar. Die Figur 1 zeigt, dass das erste Bauteil 19 des Druckgussformteils 11 eine Vertiefung 50 aufweist. Ist das erste Bauteil 19 in dem zweiten Bauteil 20 angeordnet, so dient diese Vertiefung 50 dazu, eine Wärmetauschkammer 51 mit auszubilden. Das zweite Bauteil 20 weist analog zu dem zweiten Bauteil 18 des Druckgussformteils 10 jeweils einen Fluideinlassanschluss 52 und einen Fluidauslass- anschluss 53 auf.
Die Figur 1 zeigt weiterhin die Gießeinlasseinheit 4 mit der dritten Druckgussform 7. Der Gießeiniasseinheit 4 ist ein Kühlring 54 zuge- ordnet, welcher eine Wärmetauschkammer 55 aufweist, die mit einer Verschlussplatte 56 verschließbar ist. Der Kühlring 54 weist dabei eine zentrale Öffnung 57 auf, in welche ein Gießmaterialleitfortsatz 58 des ersten Bauteils 21 des Druckgussformteils 12 eingreift. Auf dem Gießmaterialleitfortsatz 58 ist ein Strömungskanal als Gießein- lass 59 ausgebildet, der sich auch über weitere Bereiche des ersten Bauteils 21 bis hin zu der Angusseinheit 3 erstreckt. Entlang dieses Gießeinlasses 59 kann geschmolzenes Gießmaterial (Schmelze) strömen, um durch die Angusseinheit 3 in die Gießformeinheit 2 zu gelangen. In dem Strömungskana! 59 liegt insofern ebenfalls eine Druckzone 60 vor. Dieser liegt bezogen auf einer Wandung des ersten Bauteils 21 eine Wärmeübertragungsfläche 61 (hier nicht erkennbar) gegenüber. Diese Wärmeübertragungsfläche 61 liegt in einer Wärmetauschkammer 62 vor, welche von einer Vertiefung 63 des ersten Bauteils 21 gebildet ist. Die Wärmetauschkammer 62 ist in Richtung des zweiten Bauteils 22 geöffnet. Das zweite Bauteil 22 dient dabei dem Verschließen der Wärmetauschkammer 62 beziehungsweise der Vertiefung 63. Das zweite Bauteil 22 weist einen Fluidleitvorsprung 64 auf, welcher in die Wärmetauschkammer 62 hineinragt. Der Fluidleitvorsprung 64 bildet eine Strömungskonturfläche 65 des zweiten Bauteils 22. Die Strömungskonturfläche 65 ist dabei eine nicht-ebene Oberflächenkontur und weist einen konkaven Bereich 66 auf. Der konkave Be- reich 66 ist dabei von dem Fluidleitvorsprung 64 mit ausgebildet. An die Wärmetauschkammer 62 des Druckgussformteils 12 sind sowohl ein Fluideinlassanschluss 67 als auch ein Fluidauslassanschluss 68 angeschlossen. Dies ist jedoch in der Figur 1 nicht erkennbar.
Die in der Figur 1 dargestellte Druckgusseinrichtung 1 dient dem Hersteilen von Druckgussbauteilen aus Gießmaterial, welches in Form der Schmelze vorliegt. Zum Herstellen des Druckgussbauteils werden die Druckgussformteile 8 und 10 und die Druckgussformteile 9 und 11 aufeinanderzubewegt, sodass die Gießform 23 beziehungsweise der Angussbereich 38 abgedichtet sind. Anschließend wird durch die Öffnung 57 der Gießeinlasseinheit 4 die unter Druck stehende Schmelze zugeführt, welche entlang des Gießeinlasses 59 in Richtung der Angusseinheit 3 läuft und in deren Angussbereich 38 beziehungsweise die Strömungskanäle 39 einströmt. Die Strömungskanäle 39 sorgen für eine Auffächerung des Stroms aus Schmelze, sodass der Gießform 23 die Schmelze in lateraler Richtung gesehen an verschiedenen Positionen zuführbar ist. Der Gieß- ein!asseinheit 4 wird solange Schmelze zugeführt, bis die Gießform 23 gefüllt ist.
Anschließend wird die Schmelze abgekühlt, wozu Fluid in die Wär- metauschkammern 27, 36, 43, 51, 55 und 62 eingebracht wird. Die Temperatur des Fluids beziehungsweise dessen Massenstrom wird derart gewählt, dass eine möglichst gute Abkühlcharakteristik des Druckgussbauteifs vorliegt. Dazu ist es insbesondere notwendig, dieses möglichst gleichmäßig abzukühlen, um eine ausreichend hohe Stabilität des Druckgussbauteils zu gewährleisten.
Nach dem Erstarren beziehungsweise Abkühlen der Schmelze werden die Druckgussformteile 8 und 9 und die Druckgussformteile 10 und 11 jeweils voneinander wegverlagert, sodass die Gießform 23 und der Angussbereich 38 freigegeben sind. Ebenso wird der Kühlring 24 von der Gießeinlasseinheit 4 entfernt. Anschließend kann das hergestellte Druckgussbauteil mitsamt dem in dem Angussbereich 38 verbliebenen Anguss und dem im Bereich der Gießeinlass- einheit 4 verbliebenen Gießmateriai der Druckgusseinrichtung 1 entnommen werden, im Rahmen einer Nachbearbeitung wird der Anguss von dem Druckgussbauteil entfernt und vorzugsweise erneut eingeschmolzen.
Die Figur 2 zeigt eine Schnittansicht der Druckgusseinrichtung 1 , wobei eine Anordnung der Druckgussformteile 8 bis 12 gezeigt ist, welche während des Gießvorgangs vorliegt. Die Druckgussformteile
8 und 9 und die Druckgussformteile 10 und 11 liegen also jeweils dichtend aneinander an. Es wird deutlich, dass die Gießform 23 nicht lediglich von der Druckzone 24 des Druckgussformteils 8 und einer nicht näher bezeichneten Druckzone des Druckgussformteils 9 begrenzt wird, sondern dass die zweiten Bauteile 14 und 16 jeweils einen Druckbereich 69 beziehungsweise 70 aufweisen, welche die Gießform 23 mitdefinieren. Dabei schließt der Druckbereich 69 im Wesentlichen plan mit der Druckzone 24 und der Druckbereich 70 mit der Druckzone 25 des ersten Bauteils 15 des Druckgussformteils
9 ab. Es ist wieder erkennbar, dass die ersten Bauteile 13 und 15 jeweils vollständig in den zweiten Bauteilen 14 und 16 aufgenommen sind, wozu im Falle des Druckgussformteiis 8 die Aufnahme 29 vorgesehen ist.
Es ist weiterhin erkennbar, dass die Bauteile 13 und 14 sowie 15 und 16, als auch 17 und 18 sowie 19 und 20 jeweils mittels einer Schraubverbindung 71 aneinandergehalten sind. Jede Schraubverbindung 71 weist dabei mindestens eine Schraube 72 auf. Auch ist erkennbar, dass in den zweiten Bauteilen 14 und 16 jeweils eine Sensoraufnahme 73 vorgesehen ist, in welcher ein hier nicht dargestellter Temperatursensor anordenbar ist. Mittels dieses Tempera- tursensors kann die Temperatur der zweiten Bauteile 14 und 16 beziehungsweise zumindest näherungsweise die Temperatur der Druckzonen 24 und 25 bestimmt werden. Aufgrund dieser bestimmten Temperatur wird anschließend die Temperatur des Fluids beziehungsweise dessen Massenstrom steuernd und/oder regelnd einge- stellt. Auf diese Weise kann die in der Druckgusseinrichtung 1 vorliegende Schmelze schnell und gezielt auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt werden. Zwischen den Bauteilen 13 und 14, 15 und 16, 17 und 18, 19 und 20 sowie 21 und 22 ist jeweils eine Dichtung 74 vorgesehen, welche die gesamte, jeweils zugeordnete Wärme- tauschkammer 27, 36, 43, 51 oder 62 umschließt. Somit kann in den Wärmetauschkammern 27, 36, 43, 51 und 62 jeweils ein hoher Fiu- iddruck angelegt werden, ohne dass das Fluid ungewollt aus ihnen entweichen kann.
Die Figur 2 macht nochmals deutlich, dass die Wärmetauschkammer 27 des Druckgussformteiis 8 lediglich von der Fluidleitvertiefung 26 des zweiten Bauteils 14 gebildet sein kann. Dagegen sind die Wärmetauschkammern 36, 43, 51 jeweils durch die Vertiefungen 35 und 50 der ersten Bauteile 15 und 19 sowie einer Vertiefung 75 des ers- ten Bauteils 17 mit ausgebildet. Es wird dennoch deutlich, dass die Druckgussformteile 8, 9, 10 und 11 grundsätzlich ähnlich aufgebaut sind, während das Druckgussformteil 12 einen strukturell anderen Aufbau zeigt. Bei diesem ragt, wie bereits vorstehend beschrieben, der Fluidleitvorsprung 64 in die Wärmeaustauschkammer 62, welche von der Vertiefung 63 in dem ersten Bauteil 21 gebildet ist. Dabei ist es zudem vorgesehen, dass die Kontur der Wärmeübertragungsfläche 61 an die Kontur der Druckzone 60 zumindest bereichsweise angepasst ist. Teilweise verläuft die Strömungskonturfläche derart zu der Wärmeübertragungsfläche 61 , dass zumindest zonal ein annähernd gleichbleibend großer Strömungsquerschnitt für das Fluid gebildet ist.
Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Druckgussformteils 10, mit dessen ersten Bauteil 17 und dem zweiten Bauteil 18. Das Druck- gussformteil 10 ist auf die bekannte Art ausgebildet. Insofern sei auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Die Figur 4 zeigt das erste Bauteil 17 des Druckgussformteils 10 in einer Ansicht von unten. Es wird daher deutlich, dass das erste Bauteil 1 über die Vertiefung 75 verfügt. Dabei weist diese Vertiefung 75 Zungen 80 auf, welche im Wesentlichen unterhalb der Strömungskanäle 39 verlaufen, um die in diesen befindliche Druckzone 40 ausreichend zu kühlen, indem die Wärmeübertragungsfläche 41 auch in diesem Bereich vorliegt und von Fluid überströmbar ist. Jede der Zungen 80 korrespondiert demnach mit einem der Strömungs- kanäle 39.
Die Figur 5 zeigt das zweite Bauteil 18 des Druckgussformteils 10. Das vorstehend beschriebene erste Bauteil 17 ist dabei als Einlegebauteil für die Aufnahme 42 ausgebildet. Es wird deutlich, dass das zweite Bauteil 18 im Fall des Druckgussformteils 10 der Angusseinheit 3 einen Bereich der Strömungskanäle 39 aufweist, diese also gemeinsam mit dem ersten Bauteil 17 ausbildet. Die hier gezeigte Ausführungsform entspricht der bereits bekannten, sodass wiederum auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen sei.
Die Figur 6 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Bauteils 18. In Ergänzung zu dem vorstehend beschriebenen wird deutlich, dass der Fluideinlassanschluss 47 und der Fluidauslassanschluss 48 jeweils als Fluideinlassleitung beziehungsweise Fluidauslassleitung ausge- bildet sind. Auch hier soll auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen sein.
Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, dass zumindest die Druckgussformteile 8, 9, 10 und 11 jeweils ähnlich aufgebaut sind, sodass die zu diesen Elementen jeweils vorstehend festgehaltenen Eigenschaften weitestgehend auf jedes andere dieser Elemente übertragbar sind.
Mit der hier vorgestellten Druckgusseinrichtung 1 beziehungsweise den Druckgussformteüen 8 bis 12 kann eine gute Durchströmung der Wärmetauschkammern 27, 36, 43, 51 und 62 und somit ein hoher Wärmeaustausch beziehungsweise eine gute Kühlung der Gießform 23, des Angussbereichs 38 und des Gießeinlasses 59 erreicht werden. Auf diese Weise kann die Erstarrungszeit des herzustellenden Druckgussbauteils reduziert und gleichzeitig eine homogene Abkühlung desselben erzielt werden. In den abzukühlenden Bereichen liegt demnach zu jedem Zeitpunkt ein im Wesentlichen homogenes Temperaturbild vor. Insbesondere im Bereich der Gießform 23 wird zur Auslegung der Druckgussformteile 8 und 9 ein FEM-Verfahren eingesetzt. Das zur Kühlung verwendete Fluid kann entweder gasförmig oder flüssig sein. Durch gezielte Gestaltung der Wärmetauschkammern 27, 36, 51 , 55 und 62 kann die Effektivität der Temperierung beziehungsweise Kühlung erhöht werden. Dazu sind beispielsweise auch bei den Druckgussformteilen 8, 9, 10 und 11 Fluidleitvorsprünge im Sinne des Druckgussformteils 12 vorgesehen, welche in die jeweilige Wärmetauschkammer 27, 36, 43, 51 oder 55 hineinragen. Derartige Fluidleitvorsprünge dienen insofern beispielsweise als Turbulatoren, um Verwirbelungen zu erzeugen und damit den Wärmeübergang zu erhöhen.

Claims

Ansprüche
1. Druckgussformteil (8,9,10,11,12) einer Druckgussform (5,6,7), mit mindestens einem eine Druckzone (24,25,40,60) aufweisenden ersten Bauteil (13,15,17,19,21), mindestens einem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22) und mindestens einer von den Bauteilen (13,14,15,16,17,18,19,20,21 ,22) gebildeten, von einem Fluid durchströmbaren Wärmetauschkammer (27,36,43,51,55,62) zur Temperierung der Druckzone (24,25,40,60), wobei das erste Bauteil (13,15,17,19,21) eine mindestens einer Wandung der Wärme- tauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) angehörende, der Druckzone (24,25,40,60) thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche (34,41,61) aufweist und die Druckzone (24,25,40,60) zumindest einen Bereich des Angussbereichs (38) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass a) das zweite Bauteil (14,16,18,20,22) mindestens einen in die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) hineinragenden Fiuidleitvorsprung (64) und/oder b) eine zum ersten Bauteil (13,15,17,19,21) hin offen ausgebildete Fluidleitvertiefung (26,49) aufweist, wobei c) die Fluidleitvertiefung (26,49) mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,62) bildet und/oder d) der Fiuidleitvorsprung (64) und/oder die Fluidleitvertiefung (26,49) eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeüber- tragungsfläche (34,41 ,61) angepasste Strömungskonturfläche (65) des zweiten Bauteils (14,16,18,20,22) bilden/bildet, und wobei e) die Form der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich (38) zugeordneten Strömungskanal (39) angepasst ist.
2. Druckgussformteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitvertiefung (26,49) zumindest größtenteils, insbesondere komplett, die Wärmetauschkammer (27,36,43,51,55,62) bildet.
3. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitvertiefung (26,49) wannenartig in dem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22) ausgebildet ist.
4. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil
(13,15,17,19,21) deckelartig oder eben ausgebildet ist.
5. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung (35,50,75,76) des ersten Bauteils (13,15,17,19,21) die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) zumindest bereichsweise ausbildet.
6. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) mit mindestens einem, insbesondere als Fluid- leitung ausgebildeten, Fluidanschluss (32,33,37,47,48,52,53,67) flu- idverbunden ist.
7. Druckgussformteif nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fiuidleitung zumindest bereichsweise in dem ersten Bauteil (13,15,17,19,21) und/oder dem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22) vorgesehen ist.
8. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil
(13.15.17.19.21) oder das zweite Bauteil (14,16,18,20,22) eine Aufnahme (29,42,85) aufweist, in welche das zweite Bauteil
(14.16.18.20.22) oder das erste Bauteil (13,15,17,19,21) zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, einsetzbar ist.
9. Druckgusseinrichtung (1), mit mindestens einem Druckgussformteil (8,9,10,11 ,12), insbesondere gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckgussformtei! (8,9,10,11 ,12) Teil einer Druckgussform (5,6,7) ist und über mindes- tens ein eine Druckzone (24,25,40,60) aufweisendes erstes Bauteil (13,15,17,19,21), mindestens ein zweites Bauteil (14,16,18,20,22) und mindestens eine von den Bauteilen (13,14,15,16,17,18,19,20, 21,22) gebildete, von einem Fluid durchströmbare Wärmetausch- kammer (27,36,43,51 ,62) zur Temperierung der Druckzone (24,25,40,60) verfügt, wobei das erste Bauteil (13,15,17,19,21) eine mindestens einer Wandung der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,62) angehörende, der Druckzone (24,25,40,60) thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche (34,41 ,61) aufweist und die Druckzone (24,25,40,60) zumindest einen Teil eines An- gussbereichs (38) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass a) das zweite Bauteil (14,16,18,20,22) mindestens einen in die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) hineinragenden Fluidleitvorsprung (64) und/oder b) eine zum ersten Bauteil (13,15,17,19,21) hin offen ausgebildete Fluidleitvertiefung (26,49) aufweist, wobei c) die Fluidleitvertiefung (26,49) mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,62) bildet und/oder d) der Fluidleitvorsprung (64) und/oder die Fluidleitvertiefung (26,49) eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche (34,41 ,61) angepasste Strömungskonturffäche (65) des zweiten Bauteils (14,16,18,20,22) bilden/bildet und wobei e) die Form der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) an den Verlauf von mindestens einem dem Angussbereich (38) zugeordneten Strömungskanal (39) angepasst ist.
10. Druckgusseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass jeweils mindestens eine Druckgussform
(8,9,10, 1 ,12) eine Gießformeinheit (2), eine Angusseinheit (3) und/oder eine Gießeinlasseinheit (4) der Druckgusseinrichtung (1) ausbilden, wobei die Gießformeinheit (2) eine Gießform (23), die Angusseinheit (3) den Angussbereich (38) und die Gießeinlasseinheit (4) einen Gießeinlass (59) aufweisen.
1 . Druckgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (23), der Angussbereich (38) und/oder der Gießeinlass (59) zum Durchströmen mit einem Gießmateriai miteinander fluidverbunden sind.
12. Druckgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschkammern (27,36,43,51 ,55,62) der Gießformeinheit (2), der Angusseinheit (3) und/oder der Gießeinlasseinheit (4), insbesondere über mindes- tens einen Durchiass oder mindestens eine Leitung, zum Durchströmen mit dem Fluid miteinander fluidverbunden sind.
13. Druckgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschkammern (27,36,43,51 ,55,62) der Gießformeinheit (2), der Angusseinheit (3) und/oder der Gießeinlasseinheit (4) mit mindestens einem gemeinsamen Fluidanschluss verbunden sind.
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ES11716961.5T ES2603609T3 (es) 2010-05-18 2011-05-04 Pieza de molde para fundición a presión de un molde para fundición a presión así como el correspondiente dispositivo para fundición a presión
US13/698,329 US9370821B2 (en) 2010-05-18 2011-05-04 Die cast part of a die casting mold and corresponding die casting device

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6135572B2 (ja) * 2014-03-25 2017-05-31 マツダ株式会社 金型段替え用クランパ及びそれを用いた金型段替え方法
DE102016010907A1 (de) 2016-09-08 2018-03-08 Audi Ag Formteil für ein Werkzeug

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502895A1 (de) 1984-02-02 1985-08-14 DBM Industries Ltd., Lachine, Quebec Druckgussform
JP2007061867A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Asahi:Kk ダイカスト金型及びダイカスト金型の製造方法
DE102006008359A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-23 Direkt Form Gmbh Temperierbares Werkzeug aus einem gegossenen metallischen Werkstoff zur Formgebung von Werkstücken
DE102007054723A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-20 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Formteil

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4886107A (en) * 1986-02-28 1989-12-12 Zecman Kenneth P Piston for cold chamber
US5711363A (en) * 1996-02-16 1998-01-27 Amorphous Technologies International Die casting of bulk-solidifying amorphous alloys
US6913063B2 (en) * 2003-04-02 2005-07-05 Toyota Motor Manufacturing North America, Inc. Apparatus and method for inserting parts into a mold
US7044192B2 (en) * 2004-06-10 2006-05-16 Dubay Richard L Runner cooling block for die casting systems
ITRE20040127A1 (it) * 2004-10-12 2005-01-12 Sacmi Metodo e gruppo per la formatura a compressione di preforme per contenitori in materiale polimerico
CN201264064Y (zh) * 2008-08-29 2009-07-01 中山市三丰金属锻造有限公司 一种制备共晶铝硅合金锻坯的装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3502895A1 (de) 1984-02-02 1985-08-14 DBM Industries Ltd., Lachine, Quebec Druckgussform
JP2007061867A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Asahi:Kk ダイカスト金型及びダイカスト金型の製造方法
DE102006008359A1 (de) * 2006-02-21 2007-08-23 Direkt Form Gmbh Temperierbares Werkzeug aus einem gegossenen metallischen Werkstoff zur Formgebung von Werkstücken
DE102007054723A1 (de) * 2007-11-14 2009-05-20 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Formteil

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EP2388087A1 (de) 2011-11-23
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