WO2011144448A1 - Druckgussformteil einer druckgussform sowie entsprechende druckgusseinrichtung - Google Patents

Druckgussformteil einer druckgussform sowie entsprechende druckgusseinrichtung Download PDF

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WO2011144448A1
WO2011144448A1 PCT/EP2011/057123 EP2011057123W WO2011144448A1 WO 2011144448 A1 WO2011144448 A1 WO 2011144448A1 EP 2011057123 W EP2011057123 W EP 2011057123W WO 2011144448 A1 WO2011144448 A1 WO 2011144448A1
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component
fluid
die
heat exchange
casting
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PCT/EP2011/057123
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Ignaz Huber
Johannes Wunder
Michael Günzel
Sebastien Nisslé
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Georg Fischer Verwaltungs-Gmbh
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Priority to ES11722351.1T priority patent/ES2568657T3/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2218—Cooling or heating equipment for dies

Definitions

  • the invention relates to a diecasting mold part of a die casting mold having at least one first component having 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 , which has pressure zone thermally associated heat transfer surface.
  • the invention further relates to a pressure 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 In this case, melt flow rates of 20 to 160 m / s and short shot times for introducing 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 and a melt holding furnace form one unit.
  • the G cordaggre- gat which supplies the melt of the 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 heat-retaining 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 be introduced into the heat exchange chamber only via an inlet or an inlet valve and 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 fluid-conducting projection projecting into the heat exchange chamber and / or a fluid-conducting recess open toward the first component, wherein the fluid-conducting depression forms at least a portion of the heat exchange chamber and / or the fluid-conducting projection and / or the Fluidleitverianaung one, in particular adapted to the course of the heat transfer surface flow contour surface of the second component form / forms.
  • the second component should protrusion or have the Fluidleitvertiefung. Both the Fluidleitvorsprung and the Fluidleitvertiefung point in the direction of the first component.
  • the Fluidleitvorsprung protrudes into the heat exchange chamber and the Fluidleit- depression is formed open to 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 controlling the temperature of the pressure zone or the heat transfer surface.
  • the temperature of the pressure zone can be set at least approximately controlling and / or regulating.
  • at least one temperature sensor can be provided on or in the die casting molding, with which the temperature of the pressure zone can be determined at least approximately.
  • 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 significantly smaller than the temperature of the pressure zone or the die casting molding, so that the DruckgussbauteÜ to be manufactured cools as quickly as possible and the Druckguss annoying can be removed.
  • the die-casting chamber is at least partially formed in the second component, which makes it possible to subject the fluid to the fluid more reliably and consequently to a better cooling characteristic or faster cooling of the die-cast molding.
  • the Fluidleitvorsprung and / or the Fiuidleitverianaung form the flow contour surface.
  • This is provided on the second component.
  • Under flow contour surface is to be understood as a non-planar Oberfizzenkontur.
  • 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 can be specifically acted upon by the fluid.
  • the heat transfer surface which correspond to thermally particularly high-busy 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 the most uniform possible cooling of the diecast component to be produced is achieved. On In this way, stresses in the material of the die-cast component are avoided, thus achieving high stability.
  • die-cast molding 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 for the most part, in particular completely, forms the heat exchange chamber. It can therefore be provided that, in addition to the fluid leitvertief ung another depression is present, for example, in the first component, which forms the heat exchange chamber together with the fluid leitvertief ung. However, the volume of the Fluidleitvertiefung should be greater than the volume of the further depression. It is particularly advantageous if the heat exchange chamber is formed exclusively by the Fluidleitvertiefung, so no further depression is provided.
  • a preferred embodiment provides that 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.
  • the first component is deckeiartig or flat.
  • Under deckeiartig 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.
  • This can be realized for example by a curvature of the first component or by providing an edge web.
  • 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 recess of the first component forms the heat exchange chamber at least partially with.
  • the heat exchange chamber can be formed entirely by the recess of the first component, in which case the Fiuidleitvorsprung of the second component protrudes into the recess.
  • both the recess of the first component and the Fluidleitvertiefung of the second component may be provided and form the heat exchange chamber together.
  • the volume of the fluid-conducting recess is preferably larger than that of the depression.
  • the flow contour surface has at least one of the Fiuidleitvorsprung and / or Fluidleitverianaung formed with convex and / or concave area.
  • the flow contour surface can in principle be shaped as desired. However, it preferably has convexly or concavely formed regions into which the flow contour surface runs continuously, that is to say no jumps or respectively Has paragraphs. If a plurality of convex and / or concave areas are provided, the transition between these preferably also runs continuously. Due to the continuous flow contour surface, the heat exchange chamber can be designed to be flow-favorable, that is, to oppose the fluid flowing through it with a comparatively low flow resistance.
  • the convex or concave regions can be formed at least by the fluid-conducting projection and / or the fluid-conducting recess. This means that the Fluidleitvorsprung or the Fluidleitvertiefung at least partially have a convex and / or concave surface.
  • the Fluidleitvorsprung or the Fluidleitvertiefung can also be used as so-called turbulators, to increase in this way the heat transfer from the heat transfer surface to the fluid.
  • a further embodiment of the invention provides that the contour of the heat transfer surface is at least partially approximated to one, in particular three-dimensional contour of the print zone or corresponds to it.
  • This can be achieved, for example, by means of a uniform wall thickness of the wall, to which both the pressure zone and the heat transfer surface are assigned on respective opposite sides.
  • a desired heat conduction rate in this can also be achieved via an appropriate choice of wall thickness or specifically adjusted for specific areas.
  • the wall thickness of the wall decreases in the flow direction of the fluid, since the fluid warms up when flowing through and thus decreases its cooling effect on the heat transfer surface or the pressure zone. To make this clear, it may be necessary to increase the thermal conductivity of the wall, which is usually achievable by a smaller wall thickness.
  • the flow contour surface extends to the heat transfer surface in such a way that an approximately uniformly large flow cross section for the fluid is present at least zonally over the flow path of the fluid in the heat exchange chamber. Accordingly, the flow contour surface extends at least partially substantially parallel to the heat transfer surface. This achieves the constant flow cross section for the fluid.
  • Such an embodiment has the advantage that the occurrence of vortices and / or backflows is reduced, which preferably occur in areas in which the flow cross section for the fluid changes too much or too fast.
  • the heat exchange chamber is fluid-connected to at least one, in particular designed as a fluid line fluid connection.
  • 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 fluids In this case, at least in some regions, it is possible to design the fluid lines as, for example, a pipeline-like design.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the fluidi- tion is at least partially provided 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 FluidzuSciencebohrung or a Fluidab USAbohrung.
  • a plurality of fluid connections or fluid lines enter into the heat exchange chamber, they are preferably arranged clearly spaced from one another, in particular if fluid is supplied to the heat exchange chamber by means of the one fluid connection and fluid is removed by means of the other fluid connection.
  • an arrangement of the orifices of the fluid connections or fluid lines of the heat exchange chamber is preferred on opposite sides of the same in the direction of flow.
  • a further embodiment of the invention provides that the first component or the second component has a receptacle, in which the second or the first component at least partially, in particular completely, can be used. After inserting the first or the second component in the receptacle, 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 on the other component can be used. be provided for.
  • This Aufiagefiambae is preferably designed as a support web, which extends in an outer region of the recording to further areas of the exception around. The support surface can see to achieve a sealing effect between see one and the other component with a mating surface of a component cooperate.
  • the pressure zone of the first component delimits at least a part of a casting mold for a die-cast component, a sprue area and / or a pouring inlet.
  • the mold is provided for forming the die-cast component.
  • the pressure casting mold essentially forms at least one region of the die-cast component as negative.
  • the pressure zone is now intended to limit the mold at least partially. Accordingly, the pressure zone is subjected directly to the melt when carrying out the casting process and is therefore exposed to both high temperatures and strong temperature changes.
  • the pressure zone of the first component limits the sprue area or the pouring inlet. The latter is often referred to as a die or as a countermark.
  • a preferred embodiment provides that a pressure range of the second component mitbe affiliation the casting mold, the sprue area and / or the pouring inlet.
  • the pressure region of the second component is provided adjacent to the casting mold, so that the pressure zone and the pressure zone rich at least partially together define the mold. It can therefore be provided that both the first component and the second component are subjected to the melt during the casting process. Aitatively or additionally, it may also be provided that the pressure range of the second component limits the gate area or the gate inlet.
  • the heat exchange chamber is adapted in ährer form to the course of at least one of the casting mold, the sprue area and / or the pouring inlet associated flow channel.
  • the shape is particularly adapted to the peripheral contour of the pressure zone, in which a particularly good or uniform cooling is to be achieved.
  • the heat exchange chamber may, for example, 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 casting mold, the sprue region and / or the pouring inlet. This is especially true in plan view, so that from this perspective, for example, a coastal-like course with the at least one bulge or indentation can be present. In this way, an excellent cooling effect or cooling characteristic can also be achieved in the region of the flow channel.
  • a development of the invention provides that the first component is detachably 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. Subsequently, the at least two components are added to the die-cast part. sammenutton and releasably connected to each other, wherein the heat exchange chamber is formed.
  • the releasable 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 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 the second component.
  • a temperature control of the fluid or an adjustment of a Fiuid diesatzes can be made controlling and / or regulating.
  • 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 of the second component.
  • a further embodiment of the invention provides between the first and the second component before a heat exchange chamber sealing seal.
  • This is associated with the seal.
  • 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 located in the heat exchange chamber is of course also possible by means of the fluid flow or the fluid line.
  • the invention further relates to a diecasting 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 component formed by the components
  • a heat exchange chamber through which a fluid can flow can be used to control the temperature of the pressure zone, the first component having a heat transfer surface which belongs to at least one wall of the heat exchange chamber and is thermally associated with the pressure zone.
  • the second component has at least one projecting into the heat exchange chamber Fluidleitvorsprung and / or open to the first component Fluidleitvertiefung, 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 flow contour surface of the second component.
  • the die casting device is, for example, a die casting machine and is accordingly designed for the production of die cast components. It has, in addition to other well-known elements on at least one die-cast molding, which is in accordance with the above statements or further education.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that in each case at least one die casting mold form a casting mold unit, a runner unit and / or a casting inlet unit of the diecasting device, the casting mold unit having a casting mold, the runner unit having a casting area and the casting inlet unit having a casting inlet.
  • the mold, the sprue area and the G casheiniass each at least partially limited by the pressure zones of the first components of the die-cast molding of the die.
  • the mold is provided, in which the melt is introduced and from soft then the die-cast 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 Druckgussformteiien, while the G maneinlassech only has at least one die casting molding.
  • a development of the invention provides that the casting mold, the sprue area and / or casting manure are fiuidverbunden together to flow through with a casting material.
  • the liquid or molten casting material is also referred to as a melt.
  • the supply of the casting material to the casting mold takes place via the sprue area or the casting manure. Accordingly, the fluid connection between the casting mold, the sprue area or the casting manure must be provided.
  • the casting mold, the sprue area and the casting manure thus represent casting areas through which the melt or the casting material can flow.
  • the heat exchange chambers of the casting mold unit, the runner unit and / or the pouring unit are fiuidverbunden with each other to flow through with the fluid.
  • Both the casting unit, the Angussaku, and the G maneinlassech can each consist of a die-casting mold, which in turn minimum has at least two die-castings.
  • 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 one another in such a way that they can be flowed through together by the fluid.
  • the heat exchange chamber of the casting mold unit have a fluid supply connection for supplying the fluid and the pouring inlet unit have a fluid outlet connection for removing the fluid from the pressure casting device. Accordingly, the fluid supplied through the fluid supply port first flows through the casting mold unit, then the gate unit and subsequently the casting inlet unit and then exits the die casting device through the fluid discharge 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 casting mold unit, the runner unit and / or the pouring inlet unit are connected to at least one common fluid connection. In this way, it is possible, as already stated above, to simultaneously supply the fluid to both the mold unit, the gate unit and the pouring inlet unit, without having to provide separate fluid connections. In this way, the design effort for the diecasting device or the respective diecasting molding can be reduced. Likewise, the casting mold unit, runner unit and casting inlet unit can be individually controlled or controlled.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a diecasting device with a casting mold unit, a gate unit and a casting door unit, wherein these each have a die casting mold consisting of two die casting molds,
  • FIG. 2 is a side sectional view of the die casting device
  • FIG. 3 shows one of the die-casting moldings of the casting mold unit, the die-casting mold part having a first component and a second component, in a view showing a vertical section of the die-cast molding part,
  • FIG. 4 shows the first component of the die-cast molding part known from FIG. 3,
  • FIG. 5 shows the second component of the die casting molding piece known from FIG. 3,
  • FIG. 6 shows one of the die-casting moldings of the sprue, with a first and a second component, in a view showing a vertical section of the die-casting molding;
  • FIG. 8 shows the second component of the die-cast molding known from FIG. 6,
  • FIG. 9 shows the second component of the die-cast molding in a view showing a horizontal section in a plane in which fluid lines of the second component run,
  • FIG. 10 shows a die casting molding of the casting inlet unit, with a first and a second component
  • FIG. 11 shows the die casting mold of the casting inlet unit in one
  • Figure 12 is a view of the first component of the of the figures
  • FIG. 14 is a view of the die-cast moldings of the mold unit, the gate unit and the casting inlet unit, with the mold unit and the gate unit respectively being shown in FIG. diglich the second component of the die-cast molding is shown, and
  • FIG. 15 shows the diecasting device known from FIG. 14, the first component being inserted from the casting mold unit and the attachment unit into the respectively associated second component and / or vice versa.
  • 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 mold unit 2, a runner unit 3 and a pouring inlet unit 4.
  • the 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 sets is composed of two die-casting moldings 8 and 9 and the second die-casting mold of die-casting moldings 10 and 11 together.
  • the third 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.
  • the die casting moldings 9 to 12 first components 15, 17, 19 and 21 and second components 16, 18, 20 and 22 are assigned.
  • the casting mold unit 2 has a casting mold 23, which at least partially between pressure zones 24 and 25 of the first components 13 and 15 is present.
  • the casting mold 23 essentially has a shape which represents a negative of a die-cast component to be produced. at a casting process carried out with the diecasting device 1 accordingly G cordmateria! or melt introduced into the mold 23 between the pressure zones 24 and 25 and removed after cooling and solidification of the melt, the die-cast component of the mold 23.
  • the die-cast moldings 8 and 9 have a similar structure, so that at first only the diecasting mold part 8 is described and only the differences from the die cast mold part 9 are pointed out.
  • 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 lies substantially on a plane with sealing surfaces 30, which are provided with corresponding sealing surfaces (not shown here) of the die-cast molding 9.
  • a bearing surface 31 is provided, which is designed as a circumferential support web and a support of the first component 13 in the receptacle 29 serves.
  • Two fluid inlet connections 32 and two fluid outlet connections 33 open into the heat exchange chamber 27, of which only one is shown visibly.
  • the fluid inlet connections 32 and the fluid outlet connections 33 as fluid inlet lines or fluid outlet lines, pass through the walls delimiting the heat exchange chamber 27 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 present in the heat exchange chamber 27 fluid.
  • the heat transfer surface 34 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 directly opposite die casting molding 9 differs from the former essentially in that the first component 15 here has a recess 35, which has a Heat exchange chamber 36 of the die-casting Form part 9 forms at least partially with.
  • the second component 16 of the Druckgussformteiis 9 only a Fiui- deinlassan gleich 37.
  • the die-cast moldings 10 and 11 are part of the gating unit 3, in which there is a sprue area 38 or is delimited 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. Is the first component
  • the heat transfer surface 41 together with the second component 18 defines a heat exchange chamber 43 of the Druckgussformteiis 10.
  • a support surface 44 is provided which is formed as a peripheral 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 for sealing the sprue area 38 against an environment of Druckgusseän- direction 1 cooperate.
  • at least one fluid inlet connection 47 and one fluid outlet connection 48 are provided, which open into the heat exchange chamber 43.
  • the heat exchange chamber 43 is also formed here as a Fiuidleitverianaung 49.
  • the directly opposite the die casting molding 10 provided die-cast molding 11 is constructed analogously to this. In this respect, statements made for the diecast part 10 are readily transferable to the diecast part 11 and vice versa.
  • FIG. 1 shows that the first component 19 of the die-cast part 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 connection 52 and a fluid outlet connection 53.
  • FIG. 1 further shows the casting inlet unit 4 with the third die casting mold 7.
  • the casting 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 24 in this case has a central opening 57, in which a G easilymaterialieitfortsatz 58 of the first member 21 of the Druckgussformteiis 12 engages.
  • a flow channel is formed as a casting inlet 59, which also extends over further regions of the first component 21 as far as the runner unit 3.
  • molten casting material (melt) can flow to pass through the gate unit 3 into the mold unit 2.
  • a pressure zone 60 In the flow channel 59 is so far also a pressure zone 60 before. This is based on a wall of the first th component 21 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 projects into the heat exchange chamber 62.
  • 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 portion 66 is formed by the Fluidleitvorsprung 64 with.
  • a fluid inlet flange 67 and a fluid outlet port 68 are connected. However, this is not apparent in FIG.
  • the pressure casting device 1 shown in FIG. 1 is used to produce 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 toward one another so that the casting mold 23 or the sprue area 38 is sealed.
  • the pressurized melt is supplied, 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 of the stream of melt, so that the casting mold 23, the melt in lateral Rich- seen at different positions feedable.
  • the casting inlet 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 selected such that the best possible cooling characteristic of the die-cast component is present.
  • it is particularly necessary to cool it as uniformly as possible in order to ensure a sufficiently high stability of the die-cast component.
  • Another goal is to cool as quickly as possible in order to achieve a high throughput of the die cast components and thus lower production costs.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the diecasting device 1, showing an arrangement of the diecasting parts 8 to 12 which is present during the casting process.
  • the casting mold 23 is not limited only by the pressure zone 24 of the die-cast molding 8 and an unspecified pressure zone of the die-cast molding 9, but that the second components 14 and 16 each have a pressure range 69 and 70, respectively, which defines the casting mold Co-define 23.
  • the pressure region 69 terminates 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 9.
  • the first components 13 and 15 are each completely accommodated in the second components 14 and 16, for which purpose the receptacle 29 is provided in the case of the die-cast molding 8.
  • the components 13 and 14 as well as 15 and 16, as well as 17 and 18 as well as 19 and 20, are in each case connected together by means of a screw connection 71.
  • 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.
  • 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.
  • 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 74th provided, which encloses the entire, respectively 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-cast molding 8 can only be formed by the fluid-conducting recess 26 of the second component 14.
  • the heat exchange chambers 36, 43 are each formed by the recesses 35 and 50 of the first components 15 and 19 and a recess 75 of the first component 17 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 24 in 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 the die casting molding 8 in a sectional view.
  • the heat exchange chamber 27 is formed jointly both by the fluid-conducting recess 26 of the second component 14 and by a depression 76 of the first component 13.
  • the recess 76 and the Fluidleitvertiefung 26 are therefore in common with each other in Strö- mung connection to form the heat exchange chamber 27. In this case, they have the same dimensions in the lateral direction, so that side walls of the Fluidleitvertiefung 26 and the recess 76 are aligned.
  • a casting mold receptacle 77 which is delimited by the pressure zone 24 and the pressure zone 69, can also be seen. In this mold receptacle 77, the die casting molding 9 is at least partially received to carry out the casting process to form the mold 23.
  • a feed 78 is formed in the second component 14. Via this inlet 78, a flow connection to the flow channels 39 or in the sprue area 38 of the gating unit 3 can be produced.
  • the inlet 78 is also present when the sealing surface 30 interacts with a corresponding sealing surface of the die-cast molding 9 in such a way that the casting mold 23 is sealed by an environment of the die-cast device 1.
  • FIG. 4 shows the first component 13. It becomes clear that the recess 76 is in the shape of a trough.
  • FIG. 5 shows the second component 14. It can be seen that the fluid-conducting recess 26 has smaller dimensions in the lateral direction than the receptacle 29 in order to form the bearing surface 31.
  • bores 79 can be seen, which are provided for receiving the screws 72. Accordingly, it becomes clear that six screws 72 are provided for fastening the first component 13 to the second component 14.
  • FIG. 6 shows a sectional view of the die-cast molding 10, with its first component 17 and the second component 18. Molded part 10 is formed in the known manner. In this respect, reference is made to the above statements.
  • FIG. 7 shows the first component 17 of the die-cast molding 10 in a view from below. It therefore becomes clear that the first component 17 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. 8 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.
  • the second component 18 has a region of the flow channels 39, that is to say forms it together with the first component 17.
  • FIG. 9 shows a sectional view of the second component 18.
  • the fluid inlet port 47 and the fluid outlet port 48 are each in the form of a fluid inlet line Fluid outlet are formed.
  • FIG. 10 shows the casting inlet unit 4, comprising the first component 21 and the second component 22.
  • the first component 21 has the G manmaterialleitfortsatz 58, in which the casting inlet 59 and the pressure zone 60 regions present. However, both continue in a bottom region of the first component 21 in the direction of the gating unit 3.
  • FIG. 1 shows a sectional view of the pouring unit 4, consisting of the first component 21 and the second component 22. In order to clarify the structure of the pouring unit 4, a stream 81 of melt is shown. This is in the region of the pressure zone 60 before. Relative to the wall assigned to the pressure area 60, the heat transfer area 61 is located opposite this wall.
  • the fluid inlet connection 67 is designed such that fluid flowing into it from the heat exchange chamber 62 initially strikes a deflection region 82 which is formed by the wall of the first component 21 at the highest point of the heat exchange chamber 62.
  • the deflection region 82 causes a deflection of the fluid so that it flows in the direction of the fluid outlet connection 68.
  • FIG. 1 makes it clear that the flow contour surface 65 of the second component extends to the heat transfer surface 61 in such a way that a substantially constant flow is achieved for the fluid. cross section is given.
  • the flow contour surface 65 runs at least in regions parallel to the heat transfer surface 61.
  • the second component 22 is arranged on the first component 21 in such a way that it closes the heat exchange chamber 62.
  • the heat exchange chamber 62 is provided on the side facing away from the pressure zone 60 of the first component 21 with an opening and the second component 22 for closing the same arranged in this opening.
  • FIG. 12 shows a view of the first component 21 from below. Because the second component 22 is not shown, a view through the opening into the heat exchange chamber 62 is possible. It becomes clear that here the first component 21 provides a bearing surface 83 for the second component 22. In the support surface 83 is also the seal 74, which is arranged to seal the heat exchange chamber 62 between the first component 21 and the second component 22.
  • the figure 12 also shows a further sensor receptacle 73.
  • a temperature sensor can be arranged to the temperature of the first component 21 and the casting inlet unit 4 at least approximate.
  • the heat transfer surface 61 has a three-dimensional contour.
  • the concave profile of the heat transfer fi ring 61 shown in FIG. 11 is present only in a vertical sectional area (starting from the line 84). in the lateral direction, perpendicular to the Section lying, a deviating from this concave profile of the heat transfer surface 61 may be present.
  • the heat transfer surface 61 is preferably contoured such that as uniform a cooling of the melt as possible takes place through the fluid in the heat exchange chamber 62.
  • the heat transfer surface 61 can be configured as desired and, for example, can also be designed in such a way as to ensure the simplest possible manufacturability of the first component 21.
  • FIG. 13 shows a view of the first component 21 from below, wherein the opening of the heat exchange chamber 62 (not visible here) is closed with the second component 22.
  • a receptacle 85 which has the first component 21 for the second component 22, may, but need not, be completely filled by the second component 22.
  • the second component 22 in the region of a portion of the holes 79 recesses, so that the receptacle 85 is not completely filled by the second component 22.
  • the receptacle 85 is configured in principle in such a way that the second component 22 is completely accommodated in the receptacle 85 at least in the vertical direction.
  • FIG. 14 shows a view of the die casting device 1, wherein only the second component 14 and the second component 18 are shown together with the casting inlet unit 4.
  • the pouring inlet 59 of the casting inlet unit 4 with a is formed by the second member 18 formed region of the flow channels 39 in flow communication.
  • the illustrated components 14 and 18 and the G maneinlassech 4 substantially correspond to the known embodiments, so that reference is made to the above statements.
  • FIG. 15 shows the arrangement known from FIG. 14, with the first component 13 now being inserted into the second component 14 and the first component 17 being inserted into the second component 18.
  • the die-cast moldings 8 and 10 are substantially completely present.
  • the fluid used for cooling may be either gaseous or liquid.
  • the fluid used for cooling may be either gaseous or liquid.
  • 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 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 Wärmetauschkammer (27,36,43,51,55,62) angehörende, der Druckzone (24,25,40,60) thermisch zugeordnete Wärmeübertragungsfläche (34,41,61) aufweist. 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 Fluidleitvertiefung (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. 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. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Druck- gusseinrichtung.
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 ge- schmolzene 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 Einbringen 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 und ein Warmhalteofen für die Schmelze eine Einheit. Das Gießaggre- gat, 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 Warmhaiteofen 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 mitteis des zweiten Bauteils, welches platten- förmig ausgebildet ist, verschlossen, um so ein zur Kühlung des Druckgussformteiis 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 Auslass 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 Druckguss- form 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 Druckgussbauteiis nicht durch zu schnelles und/oder zu ungleichmäßiges Abkühlen beeinträchtigt wird. Aus den Randbedingungen der ausreichenden Kühlung des Druckgussformteils und dem möglichst gleichmäßigen Abkühlen des Druckgussbauteils ergeben sich vergleichsweise nied- rige Taktzeiten bei der Herstellung des Druckgussbauteiis, 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 Druckgussform- teii 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 Fluidleitvorsprung und/oder eine zum ersten Bauteil hin offen ausgebildete Fluidleitvertiefung aufweist, wobei die Fluid- leitvertiefung mindestens einen Anteil der Wärmetauschkammer bil- det und/oder der Fluidleitvorsprung und/oder die Fluidleitvertiefung eine, insbesondere an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche angepasste Strömungskonturfläche des zweiten Bauteils bilden/bildet. Zunächst soll also das zweite Bauteil den Fluidleit- vorsprung beziehungsweise die Fluidleitvertiefung aufweisen. Sowohl der Fluidleitvorsprung als auch die Fluidleitvertiefung weisen in Richtung des ersten Bauteils. Dies bedeutet, dass der Fluidleitvorsprung in die Wärmetauschkammer hineinragt und die Fluidleit- Vertiefung 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, welches zur Temperierung der Druckzone beziehungsweise der Wärmeübertragungsfläche 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 vorgese- hen 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 gewählt 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 DruckgussbauteÜ 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 beziehungswei- se ein schnelleres Abkühlen des Druckgussformteils ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich bilden der Fluidleitvorsprung und/oder die Fiuidleitvertiefung die Strömungskonturfläche. Diese ist an dem zweiten Bauteil vorgesehen. Unter Strömungskonturfläche ist dabei eine nicht-ebene Oberfiächenkontur zu verstehen. Mit der so vorliegen- den 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 Abkühlcharakteristik beziehungsweise das schnellere Abkühlen erzielbar. Bevorzugt soll dabei die Strömungskonturfläche an den Verlauf der Wärmeübertragungsfläche angepasst sein. Beispielsweise können die Strömungskonturftäche und die Wärmeübertragungsfläche zumindest bereichsweise parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise wird das Fluid derart geführt, dass Bereiche der Wärmeübertra- gungsfläche gezielt mit dem Fluid beaufschlagbar sind.
Beispielsweise ist dies für Bereiche der Wärmeübertragungsfläche vorgesehen, welche mit thermisch besonders hochbeiasteten Bereichen der Druckzone korrespondieren. Alternativ können auch lediglich die Wärmeübertragungsfiäche oder die Wärmeübertragungsflä- che 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 Druckgussbauteils erzielt wird. Auf diese Weise werden Spannungen in dem Material des Druckgussbauteils vermieden und so eine hohe Stabilität erreicht.
Es soll an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt sein, dass das Druckgussformteil 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 Wärmetauschkammer bildet. Es kann demnach vorgesehen sein, dass ne- ben der Fluid leitvertief ung eine weitere Vertiefung vorhanden ist, beispielsweise in dem ersten Bauteil, welches die Wärmetauschkammer gemeinsam mit der Fluid leitvertief ung 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 verbun- denes oder verbindbares - beispielsweise mittels einer Schraubverbindung - drittes Bauteil den Boden der Fluidleitvertiefung bilden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Bauteil deckeiartig oder eben ausgebildet ist. Unter deckeiartig 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 bereichsweise mit ausbildet. Eine solche Ausführungsform wurde bereits vorstehend angedeutet. Die Wärmetauschkammer kann voil- ständig von der Vertiefung des ersten Bauteils gebildet sein, wobei in diesem Fall der Fiuidleitvorsprung des zweiten Bauteils in die Vertiefung hineinragt. Alternativ können sowohl die Vertiefung des ersten Bauteils als auch die Fluidleitvertiefung des zweiten Bauteils vorgesehen sein und die Wärmetauschkammer gemeinsam bilden. Bevor- zugt ist dabei das Volumen der Fluidleitvertiefung größer als das der Vertiefung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Strömungskonturfläche zumindest einen von dem Fiuidleitvorsprung und/oder der Fluidleitvertiefung mit ausgebildeten konvexen und/oder konkaven Be- reich aufweist. Die Strömungskonturfläche kann prinzipiell beliebig geformt sein. Bevorzugt weist sie dabei jedoch konvex beziehungsweise konkav ausgebildete Bereiche auf, in weichen die Strömungskonturfläche stetig verläuft, also keine Sprünge beziehungsweise Absätze aufweist. Sind mehrere konvexe und/oder konkave Bereiche vorgesehen, so verläuft der Übergang zwischen diesen vorzugsweise ebenfalls stetig. Durch die stetige Strömungskonturfläche kann die Wärmetauschkammer strömungsgünstig ausgeführt sein, also dem sie durchströmenden Fluid einen vergleichsweise geringen Strömungswiderstand entgegensetzen. Weiterhin wird das Auftreten von Wirbeln und/oder Rückströmungen vermindert, sodass ein zuverlässiges Überströmen der Wärmeübertragungsfläche mit dem Fluid gegeben ist. Die konvexen beziehungsweise konkaven Bereiche können dabei von dem Fluidleitvorsprung und/oder der Fluidleitvertiefung zumindest mit ausgebildet sein. Das bedeutet demnach, dass der Fluidleitvorsprung beziehungsweise die Fluidleitvertiefung zumindest bereichsweise eine konvex und/oder konkav verlaufende Oberfläche aufweisen. Der Fluidleitvorsprung beziehungsweise die Fluidleitvertiefung können auch als so genannte Turbulatoren verwendet werden, um auf diese Weise den Wärmeübergang von der Wärmeübertragungsfläche auf das Fluid zu erhöhen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kontur der Wärmeübertragungsfläche zumindest bereichsweise an eine, insbesondere dreidimensionale Kontur der Druckzone angenähert ist oder ihr entspricht. Dies kann beispielsweise durch eine gleichmäßige Wandstärke der Wandung erreicht werden, welcher sowohl die Druckzone als auch die Wärmeübertragungsfläche auf jeweils gege- nüberliegenden Seiten zugeordnet sind. Alternativ kann über eine entsprechende Wahl der Wandstärke jedoch auch eine gewünschte Wärmeleitrate in dieser erzielt werden beziehungsweise für bestimmte Bereiche gezielt eingestellt werden. Beispielsweise kann es vor- gesehen sein, dass die Wandstärke der Wandung in Strömungsrichtung des Fluids abnimmt, da sich das Fluid bei dem Durchströmen aufwärmt und somit seine Kühlwirkung auf die Wärmeübertragungsfläche beziehungsweise die Druckzone abnimmt. Um dies auszugiei- chen, kann es notwendig sein, die Wärmeleitfähigkeit der Wandung zu erhöhen, was üblicherweise durch eine geringere Wandstärke erzielbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Strömungskonturfläche derart zu der Wärmeübertragungsfläche verläuft, dass über den in der Wärmetauschkammer liegenden Strömungsweg des Fluids zumindest zonal ein annähernd gleichbleibend großer Strömungsquerschnitt für das Fluid vorliegt. Demnach verläuft die Strömungskonturfläche zumindest bereichsweise weitgehend parallel zu der Wärmeübertragungsfläche. So wird der gleichblei- bend große Strömungsquerschnitt für das Fluid erzielt. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Auftreten von Wirbeln und/oder Rückströmungen vermindert wird, welche bevorzugt in Bereichen auftreten, in welchen sich der Strömungsquerschnitt für das Fluid zu stark beziehungsweise zu schnell verändert. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Wärmetauschkammer mit mindestens einem, insbesondere als Fluidleitung ausgebildeten Fluidanschluss fluidverbunden ist. Um der Wärmetauschkammer Fluid zuzuführen und/oder aus dieser abzuführen, ist der Fluidanschluss vorgesehen, mit welchem die Wärmetauschkammer fluidverbunden ist. Bevorzugt sind der Wärmetauschkammer zwei Fluidanschlüsse zugeordnet, wobei das Fluid der Wärmetauschkammer durch einen der Fluidanschlüsse zuführbar und durch den anderen aus der Wärmetauschkammer abführbar ist. Die Flui- danschlüsse können dabei zumindest bereichsweise als - beispielsweise rohrleitungsähnüch ausgebildete - Fluidleitung ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Flu- idieitung 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 demnach eine Fluidzuführbohrung oder eine Fluidabführbohrung. Mün- den mehrere Fluidanschlüsse beziehungsweise Fluidleitungen in die Wärmetauschkammer ein, so sind sie bevorzugt deutlich voneinander beabstandet angeordnet, insbesondere wenn der Wärmetauschkammer mittels des einen Fluidanschlusses Fluid zugeführt und mittels des anderen Fluidanschlusses Fluid entnommen wird. Bevorzugt wird in diesem Fall eine Anordnung der Mündungen der Fluidanschlüsse beziehungsweise Fluidleitungen der Wärmetauschkammer 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 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 Be- reich der Aufnahme vorgesehen sein. Diese Aufiagefiäche 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 zwi- sehen dem einen und dem anderen Bauteil mit einer Gegenfläche des einen Bauteils zusammenwirken.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckzone des ersten Bauteils zumindest einen Teil einer Gießform für ein Druckgussbauteil, eines Angussbereichs und/oder eines Gießeinlasses begrenzt. Die Gießform ist zur Ausbildung des Druckgussbauteils vorgesehen. In sie wird also während des Gießvorgangs die Schmelze eingebracht und anschließend das Druckguss- bauteii aus ihr entnommen. Die Druckgießform bildet dazu im Wesentlichen zumindest einen Bereich des Druckgussbauteiis als Nega- tiv nach. Die Druckzone ist nun dazu vorgesehen, die Gießform zumindest bereichsweise zu begrenzen. Die Druckzone wird demnach beim Durchführen des Gießvorgangs unmittelbar mit der Schmelze beaufschlagt und ist daher sowohl hohen Temperaturen als auch starken Temperaturwechseln ausgesetzt. Alternativ oder zusätzlich kann es selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Druckzone des ersten Bauteils den Angussbereich oder den Gießeinlass begrenzt. Letzterer wird häufig auch als Gießstempel oder als Gegenstempel bezeichnet.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass ein Druckbereich des zweiten Bauteils die Gießform, den Angussbereich und/oder den Gießeinlass mitbegrenzt. Neben der Druckzone des ersten Bauteils ist also auch der Druckbereich des zweiten Bauteils angrenzend an die Gießform vorgesehen, sodass die Druckzone und der Druckbe- reich die Gießform zumindest bereichsweise gemeinsam begrenzen. Es kann also vorgesehen sein, dass sowohl das erste Bauteil ais auch das zweite Bauteil während des Gießvorgangs mit der Schmelze beaufschlagt werden. Aiternativ oder zusätzlich kann es ebenso vorgesehen sein, dass der Druckbereich des zweiten Bauteils den Angussbereich oder den Gäeßeinlass begrenzt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wärmetauschkammer in ährer Form an den Verlauf von mindestens einem der Gießform, dem Angussbereich und/oder dem Gießeinlass zugeordneten Strömungskanal angepasst ist. Damit äst die Form insbesondere an die Umfangskontur der Druckzone angepasst, in welcher eine besonders gute beziehungsweise gleichmäßige Kühlung erreicht werden soll. Die Wärmetauschkammer kann beispielsweise mindestens eine Ausbuchtung im Bereich der Wärmeübertragungs- fläche aufweisen, der dem Strömungskanal beziehungsweise dem entsprechenden Bereich der Gießform, des Angussbereichs und/oder des Gießeinlasses thermisch zugeordnet ist. Dies gilt insbesondere in Draufsicht, sodass aus dieser Perspektive beispielsweise ein küstenähnlicher Verlauf mit der mindestens einen Aus- buchtung beziehungsweise Einbuchtung vorliegen kann. Auf diese Weise kann auch im Bereich des Strömungskanals eine hervorragende Kühlwirkung beziehungsweise Kühlcharakteristik erreicht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, 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 zu- sammengesetzt und dabei lösbar miteinander verbunden, wobei die Wärmetauschkammer ausgebildet wird. Die lösbare Verbindung kann prinzipieli beliebig hergestellt sein. Bevorzugt ist jedoch eine Schraubverbindung mit wenigstens einer Schraube oder einem Ge- windebolzen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass 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 Bau- teils zumindest näherungsweise zu bestimmen. Anhand der bestimmten Temperatur kann eine Temperierung des Fluids beziehungsweise ein Einstellen eines Fiuiddurchsatzes steuernd und/oder regelnd vorgenommen werden. Bevorzugt ist die Sensoraufnahme derart angeordnet, dass der Temperatursensor zumindest nähe- rungsweise die Temperatur der Druckzone beziehungsweise des Druckbereichs des ersten beziehungsweise des zweiten Bauteils erfassen kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil eine die Wärmetauschkammer abdichtende Dichtung vor. 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 Wärmetauschkammer befindlichen Fluids ist selbstredend weiterhin mittels des Flui- danschiusses beziehungsweise der Fiuidleitung 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 aufwei- sendes 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 zu- geordnete Wärtneübertragungsfläche aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das zweite Bauteil mindestens einen in die Wärmetauschkammer hineinragenden Fluidleitvorsprung und/oder eine zum ersten Bauteil hin offen ausgebildete Fluidleitvertiefung 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 Strömungskonturfläche des zweiten Bauteils bilden/bildet. Die Druckgusseinrichtung ist beispielsweise eine Druckgussmaschine und ist demnach zur Herstellung von Druckgussbau- teilen ausgebildet. Sie verfügt neben weiteren, allgemein 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 einen Angussbereich und die Gießeinlasseinheit einen Gießein- lass aufweisen. Dabei sind die Gießform, der Angussbereich und der Gießeiniass jeweils zumindest bereichsweise von den Druckzonen der ersten Bauteile des Druckgussformteils der Druckgussform begrenzt. In der Gießformeinheit ist die Gießform vorgesehen, in weiche die Schmelze eingebracht und aus weicher 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 Druckgussformteiien, während die Gießeinlasseinheit lediglich mindestens ein Druckgussformteil auf- weist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gießform, der Angussbereich und/oder Gießeiniass zum Durchströmen mit einem Gießmaterial miteinander fiuidverbunden sind. Das flüssige beziehungsweise geschmolzene Gießmaterial wird auch als Schmelze bezeichnet. Wie bereits vorstehend festgehalten, erfolgt die Zufuhr des Gießmaterials zu der Gießform über den Angussbereich beziehungsweise den Gießeiniass. Demnach muss die Fiuidverbindung zwischen der Gießform, dem Angussbereich beziehungsweise dem Gießeiniass vorgesehen sein. Die Gießform, der Angussbereich und der Gießeiniass stellen 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 Gießeiniasseinheit, insbesondere über mindestens eä- nen Durchläse oder mindestens eine Leitung, zum Durchströmen mit dem Fluid miteinander fiuidverbunden 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 ge- meinsam von dem Fluid durchströmbar sind.
Auf diese Weise kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Wärmetauschkammer der Gießformeinheit einen Fluidzufuh- ranschluss zum Zuführen des Fluids und die Gießeinlasseinheit einen Ftuidaus!assanschluss 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 Fluidausias- sanschluss 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 Fluidanschlüsse vorsehen zu müssen. Auf diese Weise kann der kon- struktive Aufwand für die Druckgusseinrichtung beziehungsweise das jeweilige Druckgussformteil verringert werden. Ebenso können Gießformeinheit, Angusseinheit und Gießeinlassein- heit einzeln geregelt bzw. angesteuert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfoigt. Es zeigen:
Figur 1 eine Explosionsdarsteilung einer Druckgusseinrichtung mit einer Gießformeinheit, einer Angusseinheit und einer Gießetniasseinheit, wobei diese jeweils eine aus zwei Druckgussformteüen bestehende Druckgussform aufweisen,
Figur 2 eine seitliche Schnittdarsteliung der Druckgusseinrichtung,
Figur 3 eines der Druckgussformteiie der Gießformeinheit, wobei das Druckgussformteii ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil aufweist, in einer Ansicht, welche einen vertikalen Schnitt des Druckgussformteiis zeigt,
Figur 4 das erste Bauteil des aus Figur 3 bekannten Druckgussformteiis,
Figur 5 das zweite Bauteil des aus Figur 3 bekannten Druckgussformteiis,
Figur 6 eines der Druckgussformteiie der Angusseinheät, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil, in einer Ansicht, welche einen vertikalen Schnitt des Druckgussformteiis zeigt, Figur 7 das erste Bauteil des aus Figur 6 bekannten Druckgussformteils, Figur 8 das zweite Bauteil des aus Figur 6 bekannten Druckgussformteils, Figur 9 das zweite Bauteil des Druckgussformteils in einer Ansicht, welche einen horizontalen Schnitt in einer Ebene zeigt, in welcher Fluidleitungen des zweiten Bauteils verlaufen,
Figur 10 ein Druckgussformteil der Gießeinlasseinheit, mit einem ersten und einem zweiten Bauteil,
Figur 11 das Druckgussformteif der Gießeinlasseinheit in einer
Schnittansicht, welche einen horizontalen Schnitt zeigt, Figur 12 eine Ansicht des ersten Bauteils des aus den Figuren
10 und 11 bekannten Druckgussformteils von unten, wobei eine in dem ersten Bauteil gebildete Wärmetauschkammer offenliegt,
Figur 13 das Druckgussformteil der Gießeinlasseinheit in einer
Ansicht von unten, wobei die Wärmetauschkammer des ersten Bauteils mittels des zweiten Bauteils verschlossen ist,
Figur 14 eine Ansicht der Druckgussformteile von Gießformeinheit, Angusseinheit und Gießeinlasseinheit, wobei für die Gießformeinheit und die Angusseinheit jeweils ie- diglich das zweite Bauteil des Druckgussformteils dargestellt ist, und
Figur 15 die aus Figur 14 bekannte Druckgusseinrichtung, wobei das erste Bauteil von der Gießformeinheit und der An- gusseinheit in das jeweils zugehörige zweite Bauteil eingesetzt sind und/oder umgekehrt.
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 Druck- gussform 5 setzt sich aus zwei Druckgussformteiien 8 und 9 und die zweite Druckgussform aus Druckgussformteiien 10 und 11 zusammen. 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 Druckgussformteiien 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 Druckgussformteiie 8 und 9 der Gießformeinheit 2 näher eingegangen werden. Die Gießformeinheit 2 weist eine Gießform 23 auf, welche zumindest bereichsweise zwi- sehen 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 Gießmateria! 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. Zu diesem Zweck ist das Druckgussformteil 8 und/oder das Druckgussformteil 9 in vertikaler Richtung von dem jeweils anderen Druckgussformteil 9 oder 8 fortverla- gerbar. Zu diesem Zweck ist demnach eine entsprechende Verlagerungsvorrichtung vorgesehen. Grundsätzlich sind die Druckgussformteile 8 und 9 ähnlich aufgebaut, sodass zunächst lediglich auf das Druckgussformteil 8 eingegangen 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 Wärmetausch- kammer 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 zwei- te 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 zu- sammenwirken, um die Gießform 23 während des Gießvorgangs gegenüber einer Umgebung der Druckgusseinrichtung 1 abzudichten, in der Aufnahme 29 ist eine Auflagefläche 31 vorgesehen, welche als umlaufender Auflagesteg ausgebildet ist und einem Abstüt- zen 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 ermögiichen. 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 Wärmeübertragungsfläche 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 Druckguss- formteils 9 zumindest bereichsweise mit ausbildet. Weiterhin weist das zweite Bauteil 16 des Druckgussformteiis 9 lediglich einen Fiui- deinlassanschluss 37 auf.
Die vorstehend für die Druckgussformteile 8 und 9 getroffenen Aus- sagen 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 Bestandteil 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 Wärmeübertragungs- fläche 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 Druckgussformteiis 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 Dichtflächen des ersten Bauteils 19 und des zweiten Bauteils 20 zum Abdichten des Angussbereichs 38 gegenüber einer Umgebung der Druckgusseän- richtung 1 zusammenwirken. In dem zweiten Bauteil 18 ist zumindest ein Fluideinlassanschluss 47 und ein Fluidausiassanschiuss 48 vorgesehen, welche in die Wärmetauschkammer 43 einmünden. Die Wärmetauschkammer 43 ist auch hier als eine Fiuidleitvertiefung 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 Druckgussformtet!s 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 Fiuidauslass- anschluss 53 auf.
Die Figur 1 zeigt weiterhin die Gießeinlasseinheit 4 mit der dritten Druckgussform 7. Der Gießeinlasseinheit 4 ist ein Kühlring 54 zugeordnet, welcher eine Wärmetauschkammer 55 aufweist, die mit einer Verschlussplatte 56 verschließbar ist. Der Kühiring 24 weist dabei eine zentrale Öffnung 57 auf, in welche ein Gießmaterialieitfortsatz 58 des ersten Bauteils 21 des Druckgussformteiis 12 eingreift. Auf dem Gießmaterialieitfortsatz 58 ist ein Strömungskanai 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 Strömungskanal 59 liegt insofern ebenfalls eine Druckzone 60 vor. Dieser liegt bezogen auf einer Wandung des ers- ten 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 Bereich 66 ist dabei von dem Fluidleitvorsprung 64 mit ausgebildet. An die Wärmetauschkammer 62 des Druckgussformteils 12 sind sowohl ein Fiuideiniassanschiuss 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 Herstellen von Druckgussbauteilen aus Gießmaterial, welches in Form der Schmelze vorliegt. Zum Herstellen des Druckgussbauteiis werden die Druckgussformteile 8 und 10 und die Druckgussformteüe 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 Strömungskanäte 39 einströmt. Die Strömungskanäle 39 sorgen für eine Auffächerung des Stroms aus Schmelze, sodass der Gießform 23 die Schmelze in lateraler Rich- tung gesehen an verschiedenen Positionen zuführbar ist. Der Gießeinlasseinheit 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 Druckgussbauteils vorliegt. Dazu ist es insbesondere notwendig, dieses möglichst gleichmäßig abzukühlen, um eine ausreichend ho- he Stabilität des Druckgussbauteils zu gewährleisten. Ein weiteres Ziel ist das möglichst rasche Abkühlen, um einen hohen Durchsatz der Druckgussbauteile und damit geringere Produktionskosten zu erzielen.
Nach dem Erstarren beziehungsweise Abkühlen der Schmelze wer- den die Druckgussformteiie 8 und 10 und die Druckgussformteile 9 und 1 jeweils voneinander wegverlagert, sodass die Gießform 23 und der Angussbereich 38 freigegeben sind. Ebenso wird der Kühl- räng 54 von der Gießeinlasseinheit 4 entfernt. Anschließend kann das hergestellte Druckgussbauteil mitsamt dem in dem Angussbe- reich 38 verbliebenen Anguss und dem im Bereich der Gießeinlasseinheit 4 verbliebenen Gießmaterial 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 Druckgussformteiie 8 bis 12 gezeigt ist, welche während des Gießvorgangs vorliegt. Die Druckgussformteiie 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 be- grenzt 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 Druckgussformteils 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 aneinandergeha!ten 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 darge- stellter Temperatursensor anordenbar ist. Mittels dieses Temperatursensors 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 bezie- hungsweise dessen Massenstrom steuernd und/oder regelnd eingestellt. 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 Wärmetauschkammer 27, 36, 43, 51 oder 62 umschließt. Somit kann in den Wärmetauschkammern 27, 36, 43, 51 und 62 jeweils ein hoher Flu- iddruck angelegt werden, ohne dass das Fluid ungewollt aus ihnen entweichen kann.
Die Figur 2 macht nochmals deutlich, dass die Wärmetauschkammer 27 des Druckgussformteils 8 lediglich von der Fluidleitvertiefung 26 des zweiten Bauteils 14 gebildet sein kann. Dagegen sind die Wärmetauschkammern 36, 43 jeweils durch die Vertiefungen 35 und 50 der ersten Bauteile 15 und 19 sowie einer Vertiefung 75 des ersten 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 24 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 das Druckgussformteil 8 in einer Schnittdarsteliung. Dabei ist abweichend zu dem in Figur 2 dargestellten Druckguss- formteil 8 die Wärmetauschkammer 27 sowohl von der Fluidleitvertiefung 26 des zweiten Bauteils 14 als auch von einer Vertiefung 76 des ersten Bauteils 13 gemeinsam gebildet. Die Vertiefung 76 und die Fluidleitvertiefung 26 stehen demnach miteinander in Strö- mungsverbindung, um die Wärmetauschkammer 27 zu bilden. Dabei weisen sie in seitlicher Richtung die gleichen Abmessungen auf, sodass Seitenwände der Fluidleitvertiefung 26 und der Vertiefung 76 miteinander fluchten. Erkennbar ist zudem eine Gießformaufnahme 77, weiche von der Druckzone 24 und der Druckzone 69 begrenzt ist. In dieser Gießformaufnahme 77 wird zur Durchführung des Gießvorgangs das Druckgussformteil 9 zumindest bereichsweise aufgenommen, um die Gießform 23 auszubilden.
Um ein Befüllen der Gießform 23 zu ermöglichen, ist ein Zulauf 78 in dem zweiten Bauteil 14 ausgebildet. Über diesen Zulauf 78 ist eine Strömungsverbindung zu den Strömungskanälen 39 beziehungsweise im Angussbereich 38 der Angusseinheit 3 herstellbar. Der Zulauf 78 liegt dabei auch dann vor, wenn die Dichtfläche 30 derart mit einer entsprechenden Dichtfläche des Druckgussformteils 9 zusam- menwirkt, das die Gießform 23 von einer Umgebung der Druckgusseinrichtung 1 abgedichtet ist.
Die Figur 4 zeigt das erste Bauteil 13. Dabei wird deutlich, dass die Vertiefung 76 wannenartig in diesem vorliegt.
Die Figur 5 zeigt das zweite Bauteil 14. Erkennbar ist, dass die Fluid- leitvertiefung 26 in seitlicher Richtung geringere Abmessungen aufweist als die Aufnahme 29, um die Auflagefläche 31 auszubilden. In den Figuren 4 und 5 sind Bohrungen 79 erkennbar, welche zur Aufnahme der Schrauben 72 vorgesehen sind. Es wird demnach deutlich, dass zur Befestigung des ersten Bauteils 13 an dem zweiten Bauteil 14 sechs Schrauben 72 vorgesehen sind.
Die Figur 6 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 7 zeigt das erste Bauteil 17 des Druckgussformteils 10 in einer Ansicht von unten. Es wird daher deutlich, dass das erste Bau- teil 17 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 Strömungskanäle 39.
Die Figur 8 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 9 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 ausgebildet sind. Auch hier soll auf die vorstehenden Ausführungen ver- wiesen sein.
Die Figur 10 zeigt die Gießeinlasseinheit 4, bestehend aus dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22. Das erste Bauteil 21 weist den Gießmaterialleitfortsatz 58 auf, in welchem der Gießein- lass 59 und die Druckzone 60 bereichsweise vorliegen. Beide setzen sich jedoch in einem Bodenbereich des ersten Bauteils 21 in Richtung der Angusseinheit 3 fort. Die Figur 1 zeigt eine Schnittansicht der Gießeiniasseinheit 4, bestehend aus dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22. Um den Aufbau der Gießeiniasseinheit 4 zu verdeutlichen, ist ein Strom 81 aus Schmelze dargestellt. Dieser liegt im Bereich der Druckzone 60 vor. Bezogen auf die dem Druckbereich 60 zugeordnete Wandung liegt diesem die Wärmeübertragungsfläche 61 gegenüber. Diese begrenzt die Wärmetauschkammer 62, welche mit dem Fluidein- lassanschluss 67 und dem Fluidauslassanschiuss 68 korrespondiert. Durch den Fluideinlassanschluss 67 einströmendes Fluid durchströmt somit die Wärmeaustauschkammer 62 bis hin zu dem Flui- dausiassanschluss 68. Dabei wird die Wärmeübertragungsfläche 61 und damit auch die Druckzone 60 durch das Fluid gekühlt.
Angedeutet ist hier, dass zwischen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 auch eine der Dichtungen 74 vorgesehen ist. Der Fluideinlassanschluss 67 ist derart ausgebildet, dass aus ihm in die Wärmetauschkammer 62 einströmende Fluid zunächst auf einen Umlenkbereich 82 trifft, welcher von der Wandung des ersten Bauteils 21 im höchsten Punkt der Wärmetauschkammer 62 gebildet ist. Der Umlenkbereich 82 bewirkt eine Umlenkung des Fluids, sodass dieses in Richtung des Fluidauslassanschlusses 68 strömt. Die Figur 1 macht deutlich, dass die Strömungskonturfläche 65 des zweiten Bauteils derart zu der Wärmeübertragungsfläche 61 verläuft, dass für das Fluid ein im Wesentlichen gleichbleibender Strömungs- querschnitt gegeben ist. Dazu verläuft die Strömungskonturfläche 65 zumindest bereichsweise parallel zu der Wärmeübertragungsfläche 61. Das zweite Bauteil 22 ist derart an dem ersten Bauteil 21 angeordnet, das es die Wärmetauschkammer 62 verschließt. Dazu ist die Wärmetauschkammer 62 auf der der Druckzone 60 abgewandten Seite des ersten Bauteils 21 mit einer Öffnung versehen und das zweite Bauteil 22 zum Verschließen derselben in dieser Öffnung angeordnet.
Die Figur 12 zeigt eine Ansicht des ersten Bauteils 21 von unten. Weil das zweite Bauteil 22 nicht dargestellt ist, ist ein Blick durch die Öffnung in die Wärmetauschkammer 62 möglich. Es wird deutlich, dass hier das erste Bauteil 21 eine Auflagefläche 83 für das zweite Bauteil 22 bereitstellt. In der Auflagefläche 83 liegt auch die Dichtung 74 vor, welche zum Abdichten der Wärmetauschkammer 62 zwi- sehen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 angeordnet ist.
Neben den Bohrungen 79, welche zum Herstellen der Schraubverbindung 71 zwischen den Bauteilen 21 und 22 angeordnet sind, zeigt die Figur 12 auch eine weitere Sensoraufnahme 73. In dieser kann ein Temperatursensor angeordnet werden, um die Temperatur des ersten Bauteils 21 beziehungsweise der Gießeinlasseinheit 4 zumindest näherungsweise zu bestimmen.
In der Figur 12 ist auch zu erkennen, dass die Wärmeübertragungsfläche 61 eine dreidimensionale Kontur aufweist. Dabei liegt der in der Figur 11 gezeigte konkave Verlauf der Wärmeübertragungsfiä- che 61 lediglich in einer senkrechten Schnittfläche (ausgehend von der Linie 84) vor. in lateraler Richtung, weiche senkrecht zu der Schnittebene liegt, kann ein von diesem konkaven Verlauf abweichender Verlauf der Wärmeübertragungsftäche 61 vorliegen. Die Wärmeübertragungsfläche 61 ist dabei vorzugsweise derart kontu- riert, dass eine möglichst gleichmäßige Kühlung der Schmelze durch das in der Wärmetauschkammer 62 befindliche Fluid stattfindet. Prinzipiell kann die Wärmeübertragungsfläche 61 jedoch beliebig ausgestaltet sein und beispielsweise auch derart ausgebildet sein, um eine möglichst einfache Herstellbarkeit des ersten Bauteils 21 zu gewährleisten. Die Figur 13 zeigt eine Ansicht des ersten Bauteils 21 von unten, wobei die Öffnung der Wärmeaustauschkammer 62 (hier nicht erkennbar) mit dem zweiten Bauteil 22 verschlossen ist. Eine Aufnahme 85, welche das erste Bauteil 21 für das zweite Bauteil 22 aufweist, kann, muss jedoch nicht, vollständig von dem zweiten Bauteil 22 ausgefüllt sein. In dem dargestellten Beispiel weist das zweite Bauteil 22 im Bereich eines Teils der Bohrungen 79 Aussparungen auf, sodass die Aufnahme 85 nicht vollständig von dem zweiten Bauteil 22 ausgefüllt ist. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Aufnahme 85 prinzipiell derart ausgestaltet ist, dass das zweite Bauteil 22 zumin- dest in vertikaler Richtung vollständig in der Aufnahme 85 aufgenommen ist. Das bedeutet, dass eine Tiefe der Aufnahme 85 einer Wandstärke des zweiten Bauteils 22 im Bereich der Auftagefläche 83 im Wesentlichen entspricht, sodass die Bauteile 21 und 22 mit ihren Bodenflächen eine im Wesentlichen plane Fläche bilden. Die Figur 14 zeigt eine Ansicht der Druckgusseinrichtung 1 , wobei lediglich das zweite Bauteil 14 und das zweite Bauteil 18 zusammen mit der Gießeinlasseinheit 4 dargestellt sind. Hier wird nochmals deutlich, dass der Gießeinlass 59 der Gießeinlasseinheit 4 mit einem von dem zweiten Bauteil 18 gebildeten Bereich der Strömungskanäle 39 in Strömungsverbindung steht. Dasselbe gilt für in Strömungsrichtung gegenüberliegende Strömungskanäle 39 und den Zulauf 78 des zweiten Bauteils 14. Die dargestellten Bauteile 14 und 18 sowie die Gießeinlasseinheit 4 entsprechen im Wesentlichen den bekannten Ausführungen, sodass insofern auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen sei.
Die Figur 15 zeigt die aus der Figur 14 bekannte Anordnung, wobei in das zweite Bauteil 14 nun das erste Bauteil 13 und in das zweite Bauteil 18 das erste Bauteil 17 eingesetzt vorliegen. Somit liegen die Druckgussformteile 8 und 10 im Wesentlichen vollständig vor. Damit liegt eine Strömungsverbindung zwischen der Gteßeinlasseinheit 4 beziehungsweise dem Gießeinlass 59 und der Gießform 23 vor, weil die Bauteile 17 und 18 die Strömungskanäle 39 gemeinsam ausbil- den und so eine Verbindung zwischen dem Gießeinlass 59 und dem Zulauf 78 und folglich zu der Gießform 23 herstellen. Auch hier sei für eine detailliertere Beschreibung der einzelnen Elemente auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, dass zumindest die Druckgussformteiie 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 Druckgussformteilen 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, 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 Strömungskonturfläche (65) des zweiten Bauteils (14,16,18,20,22) bilden/bildet.
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 Ansprüche, 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 Strömungskonturfläche (65) zumindest einen von dem Fluidleltvorsprung (64) und/oder der Fluidleitvertiefung (26,49) mitausgebildeten konvexen und/oder konkaven Bereich (66) aufweist.
7. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Wärmeübertragungsfläche (34,41 ,61) zumindest bereichsweise an eine, insbesondere dreidimensionale Kontur der Druckzone (24,25,40,60) angenähert ist oder ihr entspricht.
8. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskonturfläche (25) derart zu der Wärmeübertragungsfläche (34,41 ,61) verläuft, dass über den in der Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) lie- genden Strömungsweg des Fluids zumindest zonal ein annähernd gleichbleibend großer Strömungsquerschnitt für das Fluid vorliegt.
9. 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 (32,33,37,47,48,52,53,67,68) fluidverbunden ist.
10. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung zumindest bereichsweise in dem ersten Bauteil (13, 5,17,19,21) und/oder dem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22) vorgesehen ist.
11. 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.
12. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckzone (24,25,40,60) des ersten Bauteils (13,15,17,19,21) zumindest einen Teil einer Gießform (23) für ein Druckgussbauteil, eines Angussbereichs (38) und/oder eines Gießeinlasses (59) begrenzt.
13. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbereich (69,70) des zweiten Bauteils (14,16,18,20,22) die Gießform (23), den Angussbereich (38) und/oder den Gießeinlass (59) mitbegrenzt.
14. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) in ihrer Form an den Verlauf von mindestens einem der Gießform (23), dem Angussbereich (38) und/oder dem Gießeinlass (59) zugeordneten Strömungskanal (39) angepasst ist. 15. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (13,
15,17,19,21) mit dem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22), insbesondere mittels einer Schraubverbindung (71) lösbar verbunden ist.
16. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite
Bauteil (13,14,15,16,17,18,19,20,21 ,22) mindestens eine Sensoraufnahme (73) für einen Temperatursensor aufweisen.
17. Druckgussformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bauteil (13,15,17,19,21) und dem zweiten Bauteil (14,16,18,20,22) eine die Wärmetauschkammer (27,36,43,51 ,55,62) abdichtende Dichtung (74) vorgesehen ist.
18. Druckgusseinrichtung (1), mit mindestens einem Druckgussformteil (8,9,10, 1 ,12), insbesondere gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckgussformteil (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, 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 ausgebil- dete 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 Strömungskonturfläche (65) des zweiten Bauteils (14,16,18,20,22) bilden/bildet.
19. Druckgusseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens eine Druckgussform (8,9,10,11 ,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) einen Angussbereich (38) und die Gießeinlasseinheit (4) einen Gießeiniass (59) aufweisen.
20. Druckgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießform (23), der Angussbereich (38) und/oder der Gießeiniass (59) zum Durchströmen mit einem Gießmaterial miteinander fluidverbunden sind.
21. Druckgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschkammern (27,36,43,51 ,55,62) der Gießformeinheit (2), der Angusseinheit (3) und/oder der Gießeinlasseinheit (4), insbesondere über mindestens einen Durchlass oder mindestens eine Leitung, zum Durchströmen mit dem Fluid miteinander fluidverbunden sind.
22. 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 Gießeiniasseinheit (4) mit mindestens einem gemeinsamen Fluidanschluss verbunden sind.
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