WO2012159898A1 - Casting method for permanent moulds - Google Patents

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WO2012159898A1
WO2012159898A1 PCT/EP2012/058703 EP2012058703W WO2012159898A1 WO 2012159898 A1 WO2012159898 A1 WO 2012159898A1 EP 2012058703 W EP2012058703 W EP 2012058703W WO 2012159898 A1 WO2012159898 A1 WO 2012159898A1
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WO
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casting
cooling
permanent
mold
segments
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/058703
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German (de)
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Inventor
Hans Mikota
Markus Bühringer
Werner Menk
Original Assignee
Georg Fischer Automobilguss Gmbh
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Publication date
Application filed by Georg Fischer Automobilguss Gmbh filed Critical Georg Fischer Automobilguss Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D30/00Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/065Cooling or heating equipment for moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2218Cooling or heating equipment for dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/20Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots

Definitions

  • the present invention relates to a casting method with permanent molds according to the preamble of claim 1 and a casting apparatus according to the
  • the glazing in metallic permanent molds is known that solidification conditions with rapid heat removal can be achieved by the solidification of the liquid metal in a metal mold.
  • Metallic permanent molds have in the
  • Metal mold stand by particularly fine microstructure.
  • To maintain a rapid heat dissipation during the entire solidification is to strive for the expression of a fine microstructure.
  • this can not be achieved in the current state of the art in Kokillenguss- or die-casting.
  • the heat dissipation of the solidifying metal over several phase boundaries takes place. The heat must be from the solidifying component away over several, partly heat-insulating layers (eg heat-insulating
  • Equation 1 describes the heat flow per unit time over these phase boundaries.
  • Cooling ribs on the mold outer wall AT Increasing the temperature difference between the cooling medium and the component e.g. Ice water instead of water for heat dissipation
  • the heat transfer coefficient is, depending on the structure of the permanent form of several individual resistors assembled, which limit the heat transfer.
  • the decisive factor is always the greatest single resistance, which is the
  • chill casting attempts to use thermally conductive sizing or to minimize the air gap when solidified by high feed pressures.
  • the mold wall is made of a material with the specific thermal conductivity ⁇ [W / m * K] and has the wall thickness s [m]
  • thermally conductive tool materials or to reduce the wall thickness of these materials.
  • Cooling can be used to reduce the temperature of the permanent mold and to keep the heat flow high through a strong temperature gradient between the casting and the mold.
  • these complex but effective cooling measures have the disadvantage that the temperature of the permanent mold for the next filling is lowered too much. To avoid filling errors (such as cold runs) must the
  • the tool temperature must be raised again before the next casting: this requires the use of a burner or requires tempering measures, for example via heating / cooling units.
  • tempering measures for example via heating / cooling units.
  • the additional, energetically unfavorable effort reduces the efficiency of the casting process and extends the cycle time.
  • JP 2009 2551 18 A or JP 10 005966 A JP 2009 2551 18 A or JP 10 005966 A ).
  • JP 57 109559 A uses an additional heat sink provided especially for this purpose, which is partially demoulded and cooled.
  • solidified castings are cooled at different speeds. Again, after Treasureerstarrung the cast part, the Dauerform partially opened. The permanent portion of the casting continues to cool slowly, while the exposed portion of the casting remains cool
  • sand casting is described in the literature under the name "ablation” and is published, for example, in WO 2004/026504 A1 or WO 2004/004948 A2, which is a sand casting method, more specifically a core package method through several sand cores leading to a core package to be assembled.
  • the core shape can be resolved by a jet of water.
  • a phase fast solidification progress in the interior of the component This is caused by the strong cooling effect of the water jet applied directly to the surface of the solidifying component.
  • the products produced by this process are characterized by a coarse structure on the outer skin of the component that becomes finer on the inside.
  • this method thus achieves the structure typical for sand casting processes. Thanks to the ablation-casting process, it is only in the interior of the component that the high material properties achievable by direct cooling can be achieved. However, this is disadvantageous, in particular in the case of component applications which are subject to static and dynamic strength, because here, in most cases, the peripheral fibers or
  • Edge regions of the components are subjected to the highest static and dynamic load and thus require the best solidification conditions and lowest DAS with the best mechanical properties.
  • the core package is destroyed during casting by flushing with water and can only be used once.
  • the core sand is after unpacking with water only in poorly processed further form of turbidity.
  • the sand can thus, in contrast to the widespread dry coring processes in the ablation process only after consuming and energy-intensive
  • Edge shell characterized by very fast cooling conditions, since the liquid metal is in direct contact with a metal mold and thus the
  • a disadvantage of the continuous casting process or the direct chilli casting process is that it has so far been available only as a (semi) continuous casting process for the production of semi-finished products such as bolts, profiles, sheets or slabs.
  • the production of geometrically complex components from materials produced with Direct chili Casting is so far only through subsequent joining processes
  • the present invention is therefore based on the object to improve the cooling process during molding with permanent molds such that higher
  • a casting device and a permanent mold according to the further independent claims is preferably used.
  • a permanent mold is made up of at least two molded parts. Non-demoulding undercut areas of components can be realized via additional attached to the mold movable slides or sand cores. According to the well-known casting process, the phase of mold filling is followed by a phase of very good heat removal by wetting the permanent mold with liquid metal.
  • the casting method according to the invention makes use of the effect of the formation of a rim shell: after local formation of a
  • Edge shell on the casting the corresponding mold segment is lifted from the component and partially demolded. Simultaneous with local demolding, direct cooling of the exposed component surface via cooling media, such as e.g. by directly sprayed water, water spray or by flooding the entire exposed area with cooling medium.
  • cooling media such as e.g. by directly sprayed water, water spray or by flooding the entire exposed area with cooling medium.
  • heat-insulating air gap between the cooling medium and casting is actually pre-empted.
  • the negative effects of the insulating air gap between the casting and the permanent mold can be eliminated on the heat dissipation.
  • the permanent form is divided into several movable segments. This division is not used
  • According to the invention can be achieved by accelerating the solidification a significant cycle time reduction and increase in productivity. Furthermore, due to the partial demolding and subsequent direct cooling of the
  • Equation 3 Cast surface The insulating effect of molding materials between cooling medium and solidifying casting.
  • Equation 3 The above-mentioned Equation 2 is thus simplified to Equation 3.
  • cooling design Both open-type cooling systems, e.g. operated in the evaporator mode, as well as closed cooling circuits, e.g. with flooding of the exposed casting surface.
  • inventive cooling design can be designed such that the cooling device with the cooling medium first forms a closed cooling circuit as a mold cooling device and the cooling medium is applied directly to the partially exposed Guß Swissober Assembly at full or partial moving away a Kokillensegmentes, it can be an open cooling (the cooling medium is washed away or evaporated) or one more
  • closed cooling is formed (the exposed casting surface is flooded, but the cooling medium can not drain and continues to form a closed cooling circuit with the cooling medium inflow and outflow.
  • the casting method for permanent molds according to the invention will first be explained by means of an example with the schematic figures 1 to 10.
  • the permanent mold from which the mold is shaped, according to the invention consists of several mold segments.
  • the permanent form consists of three shape segments.
  • the two mold halves 1 and 2 are shown (upper mold part 1 and the lower mold part 2), wherein the upper mold part 1 according to the invention still comprises the mold segment 4 in contrast to conventional permanent mold halves.
  • the permanent mold may consist of 4 or more mold segments.
  • the upper mold part 1 consists of more than 2 mold segments or that the lower mold part 2 more
  • the actual mold or cavity 5 is formed in which the liquid metal is to solidify into a casting.
  • FIG. 1 Closing of the mold (FIG. 1) the filling of the casting mold or cavity 5 shown in FIG. 2 with a molten metal (shown in a wavy hatching). Immediately after or simultaneously with the filling of the casting mold 5 with the molten metal, cooling 3 of the permanent mold segments can be switched on.
  • the individual Kokillenkühlache can all at the same time or, as from the
  • the liquid metal begins by the inevitably occurring heat transfer or heat removal from solidify the liquid molten metal on the mold or permanent mold.
  • the first areas of solidifying metal arise in the areas of the mold with a large surface to volume ratio, since in these areas the heat dissipation is greatest. Typically, these are thin-walled areas of the casting or of the subsequent casting.
  • the metal usually also initially solidifies on the outer edge of the casting mold, while the inner region initially remains liquid or soft.
  • so-called first edge shells 6 are formed, or the process step of edge shell formation begins (see marginal shell 6 in FIG. 3).
  • the permanent mold segment 4 is removed from the mold, so that the solidified edge shell 6 is exposed (see Figure 4).
  • the exposed casting surface is treated directly with a cooling medium, e.g. Water (directly
  • cooling is shown schematically in FIG. 5 by the reference numeral 7.
  • cooling media of course, other liquids can be used.
  • the cooling process according to the invention is preferably continued until edge shells have formed around the entire casting 8 (FIG. 7).
  • the aforementioned Kokillenkühlung 3 can from a certain time in
  • Solidification process of the casting also prematurely turned off (see Figure 7 with mold cooling 3 out of service, while the direct component cooling 7 is still in operation). This can be particularly advantageous if it can be prevented that the permanent mold halves or permanent mold segments cool down too much. An additional heating process in preparation for the next casting process can be avoided in whole or in part.
  • FIGS. 11 and 12 show a first variant of a permanent mold specially developed for the implementation of the casting method according to the invention.
  • the permanent mold shown in these figures is represented by 2 permanent mold segments 9 and 9 '. (Segment 9 ' is not shown) and two slides 10 and 1 1 formed. These parts together form the cavity or mold 5.
  • the slide 10 is a cooled slide, ie it has a built-in cooling device 12. This
  • Cooling device consists in the present example of several cooling channels 13, 14.
  • the cooling channel 14 forms the coolant flow, the two outer cooling channels
  • the cooling channels of the cooling device 12 in the slide 10 are configured in the present embodiment such that the cooling channel
  • cooling channels 13 and 14 are connected to the two cooling channels 13 via the short connection channels 15 in the slide 1 1.
  • the openings of the cooling channels 13 and 14 are arranged in alignment with the openings of the two connecting channels 15 so that they - as shown in Figure 1 1 - in the state of a closed mold (closed permanent mold segments or slide) together form a positive, dense cooling circuit.
  • the short connecting channels 15 contained in the slide 1 1 is dispensed with. Instead, the slider 10 may be in contact with the second slider 11
  • the manufacturing costs of the slider 1 1 can be reduced.
  • the cooling circuit can be used as a cooling medium, for example, water, oil or a water-oil mixture.
  • the cooling circuit of the cooling device 12 with an external (not shown here)
  • FIG. 11 shows the cooling device 12 only schematically. It is therefore quite conceivable that a plurality of cooling channels 14 are provided for the coolant flow and above all a plurality of cooling channels 13 for the coolant outflow.
  • the coolant channels for example, evenly distributed for optimum cooling below the surface of the slider 10 in Be arranged portion of the cavity 5.
  • the mold cavity 5 is initially filled with liquid metal (shown hatched in FIGS. 11 and 12) for the casting process.
  • the cooling device 12 of the slide 10 is positioned Immediately after or at most simultaneously with the filling of the casting mold 5 with the molten metal, the cooling device 12 of the slide 10
  • Cooling medium 21 of the cooling device 12 e.g. Water - applied, i. the demolded area or the exposed casting surface is flooded directly with the cooling medium.
  • the closed cooling circuit of the cooling device 12 preferably still remains in operation, of course. This is shown in FIG. 12
  • cooling circuit in the permanent variant of Figures 13 and 14 is open and not closed.
  • the permanent mold is formed here essentially by the two permanent mold segments 17 and the slide 16, which define the cavity or casting mold 5.
  • the slider 16 has integrated cooling channels 18, which may be configured, for example, as simple holes.
  • the cooling channels are pressurized via an external - not shown - device with a suitable cooling medium under pressure.
  • the permanent mold is in the closed state, so are the openings 25 of the cooling channels 18 which are located on the surface of the slide 16, positively sealed by the permanent mold segments 17. That in the closed state of the permanent mold according to FIG. 13, no cooling medium flows and there is no additional cooling through the
  • Cooling channels 18 instead.
  • the cavity 5 formed in a form-fitting manner is first filled with liquid metal (shown hatched in FIGS. 13 and 14). As soon as the
  • Cooling channels 18 exposed in the slide 16 and the cooling medium 21 contained therein under pressure can escape.
  • the cooling channels 18 with the openings 25 are arranged in such a way that the cooling medium 21 exiting, for example as a spray jet or spray mist, impinges on the exposed casting surface (see schematic representation in Figure 14) and thus the latter immediately cooled, thereby significantly accelerating the solidification process.
  • this second variant of the permanent mold according to the invention has no closed cooling circuit but an open cooling circuit. That is to say, the cooling medium 21 in FIG. 14 exits, possibly evaporates partially and has to be removed.
  • the cooling device shown by the two cooling channels 18 in this second variant also does not work as long as the permanent mold is shot, because the openings 25 are positively closed in this state.
  • An advantage of this second variant of the permanent mold according to the invention is its simpler construction method and, in particular, that its cooling circuit is open and uses it virtually automatically during part removal.
  • cooling channels 18 are not bores in the slide 16, but rather as holes
  • Hose connections (for example made of metal) executed, the outlet openings are preferably closed in a form-fitting manner, as long as the permanent mold is closed.
  • the provision of hose connections instead of holes in the slide 16 allows u.a. a more favorable production of the permanent mold and a lighter orientation of the exiting cooling medium jet 21 at the openings 25th
  • Slider 16 of the second variant shown in Figures 13 and 14 have an additional cooling circuit, which forms a closed cooling circuit, as long as the permanent mold is closed or the openings 18th
  • FIGS. 15 and 16 show a further variant of a permanent mold according to the invention. Here are easily by moving away of the
  • FIGs 17 to 21 show the typical process steps, which with the inventive casting method and a novel
  • FIG. 17 shows the permanent mold consisting essentially of two permanent mold segments 17 and a slide 22 in the closed state.
  • the slider 22 has inter alia a temperature sensor 23 which serves to determine the surface temperature in the adjacent region of the casting mold 5.
  • the temperature sensor 23 is metrologically connected to a controller 24 which cooperates with a mechanism (not shown) for removing the slider 22.
  • the controller 24 is intended to partially or completely move the slider 22 partially or completely out of the closed state as a function of the surface temperature of the casting-piece surface produced in the cavity 5, as a function of the surface temperature produced by the temperature sensor 23 move away and so release a part of the Gus Publishedober Design for direct cooling medium loading.
  • the slide 22 also has a cooling device 12 with a closed cooling circuit, which functions analogously to the above description of the cooling device of FIG.
  • the cooling circuit of the cooling device 12 in Figures 17 to 21 remains closed at all times, so that the cooling medium used therein never comes into direct contact with the casting surface.
  • the casting device according to the invention of FIGS. 17 to 21 has in its two permanent mold segments 17 and in the slide 22 cooling channels 20 which function analogously to the embodiment of FIGS. 15 and 16.
  • the cooling channels 20 may - but need not - already be filled with a pressurized cooling medium in the state of the closed permanent mold. If the permanent mold is in the aforementioned closed state, then the outlet openings 25 of the cooling channels 20 are closed in a form-fitting manner, as in the preceding examples.
  • cooling channels 20 are sequentially - i.e., analogously to the embodiment of Figs. depending on the position of the slide 22 - released and put into operation.
  • the liquid metal is filled in the cavity 5 in a conventional manner as a first method step.
  • the actual mold filling process of the permanent mold with liquid metal is state of the art and takes place as in the preceding examples. Thanks to the temperature sensor 23 and the associated controller 24, however, it is possible here to measure the complete filling of the cavity 5 with liquid metal as an increase in temperature and thus to confirm that the temperature measured by the temperature sensor 23 exceeds a minimum temperature
  • Tvoii (see arrow in the controller 24 of Fig. 17) so this may be from the controller 24 as proof of the complete filling of the mold 5.
  • process step is started with the forced cooling of the melt in the cavity 5:
  • the cooling device 12 of the slider 22 is put into operation and the temperature profile of the present in the cavity 5 melt is via the temperature sensor 23 and measured and controlled by the controller 24 (see arrow in the controller 24 of FIG. 18).
  • the melt or the metal in the cavity 5 cools relatively quickly. If the measured temperature falls below a predetermined value T En tform - as shown in Figure 19 - so gives the
  • Control 24 of the slide actuator or the mechanism for moving the slider 22 in a second method step the signal to pull the slider 22.
  • the value T En tform must in this case naturally corresponding to a temperature range, can be provided in which that a sufficiently stable edge shell has formed for the partial removal from the mold of the casting behind the direct casting surface. With the moving away of the slide 22, not only a part of the casting surface is exposed, but also the openings 25 of the cooling channels 20. If the cooling channels 20 are filled with a cooling medium under pressure, the cooling medium occurs simultaneously with the
  • the following figure 20 already shows a third process step, in which the temperature measured by means of sensor 23 (see arrow in the control 24) at the Surface of the slider 22 has fallen below a certain value T min . If the controller 24 determines that this value T min is undershot, it takes the cooling device 12 of the slide 22 out of operation. By this measure, it is prevented that the slider 22 cools down too much. If, for example, continuous-form segments are cooled too much, mold-filling problems or casting defects can occur during the next casting process. However, while the cooling device 12 is turned off, the casting is still cooled directly with the cooling medium 21.
  • the cooling circuit of the cooling medium 21 is open here, ie the
  • Cooling medium 21 runs out of the casting device and must - what is not evaporated - are dissipated.
  • FIG. 21 shows the last method step: If the casting has cooled sufficiently and thus solidifies, the further charge of the casting with the cooling medium 21 can be turned off from the cooling channels 20. The two permanent mold segments 17 can be opened and the casting removed. The casting device is thus ready for a new casting process.
  • the present invention therefore comprises a casting method with or for
  • Permanent molds These may be in particular metallic or ceramic permanent molds for the glazing of metal.
  • the thermoplastic material Preferably, the thermoplastic material
  • Casting according to the invention used in mold or die casting.
  • the casting mold is made from one or more
  • the casting method according to the invention has following steps:
  • the cooling medium impingement can also be done by flooding the entire exposed casting surface with the cooling medium, thereby accelerating the solidification process of the casting.
  • further permanent mold segments can be locally removed from the mold according to the solidification progress.
  • the thus additionally exposed, solid edge shells of the casting can also be acted upon by the cooling medium to further accelerate the solidification process of the casting.
  • Permanent mold segments - in particular so-called slides - have a cooling device. According to the inventive method they are
  • Cooling devices after filling the permanent mold or its cavity turned on with liquid metal.
  • cooling devices are provided, they can be used individually or
  • the invention also includes a casting device which is suitable for the application of the casting method.
  • a casting device which is suitable for the application of the casting method.
  • a plurality of permanent mold segments forming a casting mold are used.
  • the casting apparatus has a mechanism for removing individual permanent mold segments or slides, which serve for local premature demolding of solidified casting mold areas.
  • These permanent mold segments or sliders which can be removed by the mechanism or slider actuator system, can have one or more
  • the slider or permanent mold segment which is removable by the mechanism, has its own cooling device.
  • this cooling device is preferably used as a cooling medium water, oil or a water-oil Geschmisch.
  • the casting apparatus may also include a controller which controls the mechanism for removing individual
  • the casting device also includes a permanent mold according to the invention, which is essentially formed from at least two permanent mold segments forming the permanent mold.
  • a permanent mold according to the invention, which is essentially formed from at least two permanent mold segments forming the permanent mold.
  • a so-called slider a so-called slider
  • Cooling device provided.
  • this can consist of one or more cooling channels assigned to the permanent mold segment or integrated therein for the transport of a cooling medium.
  • the openings of these cooling channels are arranged such that they are positively and thus close in the closed state, as long as the Treasureformsegmente or the slide with the other
  • Permanent mold segments are in the closed and permanent forming state and that the openings of these cooling channels are exposed as soon as one of the permanent mold segments or the slide from the closed
  • the cooling channels in the permanent mold segment or introduced in the slider holes can be so on the surface of the permanent mold segment or the slider
  • the cooling channels can also be located on or in the surface of the cooling channels
  • Grooves are formed.
  • the openings of these lines can in this case be arranged on the surface of the permanent mold segment such that, with the opening exposed and pressurized transport of a cooling medium in the lines or grooves, the cooling medium is conveyed in the direction of the casting or cavity for the purpose of direct cooling.
  • the cooling device in the slide or in the permanent mold segments consists of at least two cooling channels. This is certainly a cooling channel asdemedium- inflow and certainly a cooling channel as a cooling medium outflow.
  • the cooling channels may be arranged such that when the permanent mold segments or the
  • “Lost mold segments” are preferably sand casting segments

Abstract

The invention relates to a novel permanent mould casting method with which the cycle time can be significantly reduced. Furthermore, a casting mould for carrying out the method is proposed.

Description

Giessverfahren für Dauerformen  Casting method for permanent molds
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Giessverfahren mit Dauerformen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Giessvorrichtung gemäss dem The present invention relates to a casting method with permanent molds according to the preamble of claim 1 and a casting apparatus according to the
Oberbegriff des Anspruches 4. Preamble of claim 4.
Das Glessen in metallische Dauerformen ist bekannt dafür, dass durch das Erstarren des flüssigen Metalles in einer Metallform Erstarrungsbedingungen mit schneller Wärmeabfuhr erzielbar sind. Metallische Dauerformen haben im The glazing in metallic permanent molds is known that solidification conditions with rapid heat removal can be achieved by the solidification of the liquid metal in a metal mold. Metallic permanent molds have in the
Gegensatz zu den in Sandgiessverfahren verwendeten Sandformen den Vorteil der viel höheren Wärmeleitfähigkeit. Hierdurch kann eine höhere Unlike the sand molds used in sand casting, the advantage of much higher thermal conductivity. This can be a higher
Erstarrungsgeschwindigkeit, feineres Gefüge (kleinere sog. DAS - Dendritenarmabstände) und somit kürzere Taktzeiten (Anzahl produzierter Solidification velocity, finer microstructure (smaller so-called DAS - dendrite arm distances) and thus shorter cycle times (number of produced
Gussteile pro Zeiteinheit) erreicht werden. Castings per unit time) can be achieved.
Die Erstarrung in Sandformen verläuft langsamer, wodurch die Ausbildung der Gefügematrix in Sandformen gröber erfolgt (höhere DAS) und im Vergleich zum Kokillengiessen niedrigere mechanische Eigenschaften erzielbar sind. Metallische Dauerformen (wie z.B. Kokillen) eignen sich somit sehr gut für das Glessen hochbeanspruchbarer Gussteile wie zum Beispiel Fahrwerksbauteile, da durch die schnellen Abkühlbedingungen (z.B. im Aluminiumkokillenguss) sehr feine Gefüge erzielbar sind. Insbesondere zeichnen sich die Randschalen (d.h. die The solidification in sand molds proceeds more slowly, whereby the formation of the microstructure matrix in sand molds is coarser (higher DAS) and lower mechanical properties are achievable compared to mold casting. Metallic permanent molds (such as chill molds) are thus very well suited for the glazing of heavy-duty castings such as chassis components, since the fast cooling conditions (for example in aluminum chill casting) allow very fine microstructures to be achieved. In particular, the edge shells (i.e.
ersterstarrten Bereiche von Gussteilen, welche im direkten Kontakt mit der first solidified areas of castings, which are in direct contact with the
Metallkokille stehen) durch besonders feine Mikrogefüge aus. Eine schnelle Wärmeabfuhr während der gesamten Erstarrung aufrechtzuerhalten ist für die Ausprägung einer feinen Mikrostruktur anzustreben. Dies kann nach dem derzeitigen Stand der Technik in Kokillenguss- oder Druckgussverfahren jedoch nicht erzielt werden. Beim Glessen in Dauerformen erfolgt die Wärmeabfuhr vom erstarrenden Metall über mehrere Phasengrenzen hinweg. Die Wärme muss vom erstarrenden Bauteil weg über mehrere, zum Teil wärmeisolierende Schichten (z.B. wärmeisolierendeMetal mold stand) by particularly fine microstructure. To maintain a rapid heat dissipation during the entire solidification is to strive for the expression of a fine microstructure. However, this can not be achieved in the current state of the art in Kokillenguss- or die-casting. When Glessen in permanent molds, the heat dissipation of the solidifying metal over several phase boundaries takes place. The heat must be from the solidifying component away over several, partly heat-insulating layers (eg heat-insulating
Schlichte, Luftspalt) durch die Form hindurch transportiert werden. Plain, air gap) are transported through the mold.
Gleichung 1 beschreibt den Wärmestrom je Zeiteinheit über diese Phasengrenzen hinweg.  Equation 1 describes the heat flow per unit time over these phase boundaries.
Gleichung 1 : Q punkt = k*A*AT [W] Equation 1: Q point = k * A * AT [W]
Q punkt: Wärmestrom je Zeiteinheit [W] Q point: heat flow per unit time [W]
k Gesamtwärmeübergangskoeffizient [W/m2*K] k total heat transfer coefficient [W / m 2 * K]
A Wärmetauscherfläche [m2] A heat exchanger surface [m 2 ]
AT ...Temperaturdifferenz [K]  AT ... temperature difference [K]
Um die Wärmeabfuhr zu verbessern sind nach dem Stand der Technik In order to improve the heat dissipation are known in the art
verschiedene Maßnahmen möglich: various measures possible:
A Vergrössern der Wärmetauscherfläche A Enlarging the heat exchanger surface
z.B. Kühlrippen an der Kokillenaussenwand AT Vergrössern der Temperaturdifferenz zwischen Kühlmedium und Bauteil z.B. Eiswasser anstelle Wasser zur Wärmeabfuhr  e.g. Cooling ribs on the mold outer wall AT Increasing the temperature difference between the cooling medium and the component e.g. Ice water instead of water for heat dissipation
Der Wärmeübergangskoeffizient wird, je nach Aufbau der Dauerform aus mehreren Einzelwiderständen zusammengebaut, welche den Wärmeübergang limitieren. Bestimmend ist immer der größte Einzelwiderstand, der den The heat transfer coefficient is, depending on the structure of the permanent form of several individual resistors assembled, which limit the heat transfer. The decisive factor is always the greatest single resistance, which is the
Gesamtwiderstand bestimmt. Total resistance determined.
Gleichung 2: 1/k = 1/a1 + s/λ + 1/a2 cd : Wärmeübergangskoeffizient für den Wärmeübergang vom Gußstück auf die Dauerform Equation 2: 1 / k = 1 / a1 + s / λ + 1 / a2 cd: Heat transfer coefficient for the heat transfer from the casting to the permanent form
Um cd zu maximieren wurde zum Beispiel im Kokillenguss versucht wärmeleitende Schlichten einzusetzen oder den Luftspalt bei der Erstarrung durch hohe Speisungsdrücke klein zu halten.  For example, in order to maximize cd, chill casting attempts to use thermally conductive sizing or to minimize the air gap when solidified by high feed pressures.
Wärmeleitwiderstand durch die Formwand einer Dauerform. Die Formwand ist aus einem Material mit der spezifischen Wärmeleitfähigkeit λ [W/m*K] aufgebaut und hat die Wandstärke s [m] Thermal resistance through the mold wall of a permanent mold. The mold wall is made of a material with the specific thermal conductivity λ [W / m * K] and has the wall thickness s [m]
Um diesen Widerstand zu minimieren wurde versucht besser  To minimize this resistance was tried better
wärmeleitfähige Werkzeugwerkstoffe einzusetzen oder die Wandstärke dieser Werkstoffe zu reduzieren.  to use thermally conductive tool materials or to reduce the wall thickness of these materials.
Wärmeübergangskoeffizient für den Wärmeübergang von Heat transfer coefficient for heat transfer from
Formaussenwand auf das Kühlmedium  Formaussenwand on the cooling medium
Um den Wärmeübergang auf der Kokillenaussenwand zu verbessern wurden Wasserkühlkreise eingesetzt.  In order to improve the heat transfer on the mold outer wall water cooling circuits were used.
Nach der Ausbildung einer festen Randschale kommt die Volumenkontraktion des erstarrenden Metalls zum Tragen. Das erstarrte Metall steht nicht mehr im Kontakt zur Kokillenwand, ein Luftspalt formiert sich. Der Wärmeübergangskoeffizient zwischen Gusstück und metallischer Dauerform sinkt stark ab, es kommt zu einer Verlangsamung der Erstarrung. Diese verlangsamte Wärmeabfuhr zieht eine gröbere Ausbildung des Gefüges im erstarrenden Metall nach sich, schlechtere mechanische Eigenschaften stellen sich ein. Die Bildung des wärmeisolierenden Spaltes zwischen Gußstück und Dauerform kann durch den derzeitigen Stand der Technik nicht verhindert werden. After the formation of a solid peripheral shell, the volume contraction of the solidifying metal comes into play. The solidified metal is no longer in contact with the mold wall, an air gap is formed. The heat transfer coefficient between the casting and the metallic permanent mold drops sharply, slowing down the solidification. This slowed-down heat removal leads to a coarser formation of the microstructure in the solidifying metal, resulting in poorer mechanical properties. The formation of the heat-insulating gap between casting and permanent mold can not be prevented by the current state of the art.
Um die Erstarrungsgeschwindigkeit weiter hoch zu halten können starke  In order to keep the solidification speed higher, strong ones can be used
Kühlungen eingesetzt werden, um die Temperatur der Dauerform zu reduzieren und über einen starken Temperaturgradienten zwischen Gussstück und Kokille den Wärmestrom hoch zu halten. Diese aufwändigen aber effektiven Kühlmassnahmen haben jedoch den Nachteil, dass die Temperatur der Dauerform für den nächsten Füllvorgang zu stark abgesenkt ist. Um Füllfehler (wie z.B. Kaltläufe) zu vermeiden muss die Cooling can be used to reduce the temperature of the permanent mold and to keep the heat flow high through a strong temperature gradient between the casting and the mold. However, these complex but effective cooling measures have the disadvantage that the temperature of the permanent mold for the next filling is lowered too much. To avoid filling errors (such as cold runs) must the
Werkzeugtemperatur vor dem nächsten Abguss daher wieder angehoben werden: Hierfür ist Brennereinsatz notwendig oder es werden Temperiermaßnahmen zum Beispiel über Heiz-Kühlgeräte notwendig. Der zusätzliche, energetisch ungünstige Aufwand setzt die Wirtschaftlichkeit des Giessverfahrens herab und verlängert die Taktzeit. Um die Taktzeit und die vollständige Abkühlung der hergestellten Gusstücke zu beschleunigen ist es bekannt, Dauerformen nach vollständiger Durcherstarrung der hergestellten Gussteile teilweise zu öffnen und die hergestellten Gussteile an den freigelegten Stellen mit einem Kühlmedium zu beaufschlagen (JP 2009 2551 18 A oder JP 10 005966 A). In der JP 57 109559 A wird hingegen ein zusätzlicher, speziell zu diesem Zweck vorgesehener Kühlkörper verwendet, welcher teilentformt und gekühlt wird. In einer weiteren bekannten Variante (JP 2007 270195 A) werden durcherstarrte Gussteile unterschiedlich schnell abgekühlt. Auch hier wird nach Durcherstarrung des hergestellten Gussteiles die Dauerform teilweise geöffnet. Der in der Dauerform verbleibende Bereich des Gussstückes kühlt weiterhin langsam ab, während der freigelegte Teil des Therefore, the tool temperature must be raised again before the next casting: this requires the use of a burner or requires tempering measures, for example via heating / cooling units. The additional, energetically unfavorable effort reduces the efficiency of the casting process and extends the cycle time. In order to accelerate the cycle time and the complete cooling of the cast pieces produced, it is known to partially open permanent molds after complete through-solidification of the cast parts produced and to apply a cooling medium to the cast parts produced at the exposed locations (JP 2009 2551 18 A or JP 10 005966 A ). In contrast, JP 57 109559 A uses an additional heat sink provided especially for this purpose, which is partially demoulded and cooled. In another known variant (JP 2007 270195 A) solidified castings are cooled at different speeds. Again, after Dauererstarrung the cast part, the Dauerform partially opened. The permanent portion of the casting continues to cool slowly, while the exposed portion of the casting remains cool
Gussstückes luftgekühlt und damit gehärtet wird. Casting air-cooled and thus hardened.
Diesen eben genannten Verfahren gemeinsam ist ihr Nachteil: Die zusätzliche Kühlung setzt erst nach vollständiger Durcherstarrung ein, d.h. das sich  This above-mentioned method has its disadvantage in common: the additional cooling only starts after complete solidification, i. that I
zwischenzeitlich ausgebildete Gefüge ist grob und deren mechanischen Intermediate structure is coarse and their mechanical
Eigenschaften verbesserungsbedürftig. Das Vorsehen eines speziellen Kühlkörpers (JP 57 109559 A) ist zudem aufwendiger und v.a. nicht wirtschaftlich. Properties in need of improvement. The provision of a special heat sink (JP 57 109559 A) is also consuming and v.a. not economical.
Eine spezielle Variante des Sandgiessens ist unter dem Namen„Ablation" in der Literatur beschrieben und z.B. in der WO 2004/026504 A1 oder WO 2004/004948 A2 publiziert. Es handelt sich hierbei um ein Sandgiessverfahren, genauer um ein Kernpaketverfahren. Die Giessform wird hierbei durch mehrere Sandkerne, die zu einem Kernpaket montiert werden, hergestellt. A special variant of sand casting is described in the literature under the name "ablation" and is published, for example, in WO 2004/026504 A1 or WO 2004/004948 A2, which is a sand casting method, more specifically a core package method through several sand cores leading to a core package to be assembled.
Nach der Füllung der Sandkernpaketform mit flüssigem Metall erfolgt die  After filling the Sandkernpaketform with liquid metal is the
Randschalenbildung durch den Wärmeübergang des flüssigen Metalls auf die Sandform. Sobald sich eine selbsttragende Randschale gebildet hat, kann die Kernform durch einen Wasserstrahl aufgelöst werden. Während und nach dem Abspülen des Kernsandes vom bereits teilweise erstarrten Gussteil folgt auf die anfänglich langsame Randschalenerstarrung durch Wärmeübergang Gussstück auf die Sandform eine Phase schnellen Erstarrungsfortschrittes im Inneren des Bauteiles. Diese wird durch die starke Kühlwirkung des direkt auf die Oberfläche des erstarrenden Bauteiles aufgebrachten Wasserstrahles verursacht. Edge shell formation due to the heat transfer of the liquid metal to the sand mold. Once a self-supporting edge shell has formed, the core shape can be resolved by a jet of water. During and after the rinsing of the core sand from the already partially solidified casting follows the initially slow edge shell solidification by heat transfer casting on the sand mold a phase fast solidification progress in the interior of the component. This is caused by the strong cooling effect of the water jet applied directly to the surface of the solidifying component.
Die über dieses Verfahren hergestellten Produkte zeichnen sich durch ein grobes Gefüge an der Aussenhaut des Bauteiles aus, dass nach innen feiner wird.  The products produced by this process are characterized by a coarse structure on the outer skin of the component that becomes finer on the inside.
Ein Nachteil des Ablations-Giessverfahrens besteht in der anfänglich - im A disadvantage of the ablation-casting process is the initial - in
Vergleich zu Kokillengiessverfahren - langsameren Randschalenerstarrung und dem damit oberflächennah gröberen Gefüge. An der Bauteiloberfläche werden mit diesem Verfahren somit die für Sandgiessverfahren typischen Gefüge erzielt. Erst im Bauteilinneren werden dank des Ablations-Giessverfahrens die durch die direkte Kühlung erzielbaren hohen Materialeigenschaften erreichbar. Dies ist allerdings insbesondere bei statisch und dynamisch festigkeitsbeanspruchten Bauteilanwendungen von Nachteil, weil hier meist die Randfasern bzw. Comparison to die casting - slower edge shell solidification and thus the coarser texture near the surface. On the surface of the component, this method thus achieves the structure typical for sand casting processes. Thanks to the ablation-casting process, it is only in the interior of the component that the high material properties achievable by direct cooling can be achieved. However, this is disadvantageous, in particular in the case of component applications which are subject to static and dynamic strength, because here, in most cases, the peripheral fibers or
Randbereiche der Bauteile statisch und dynamisch am stärksten beansprucht werden und somit die besten Erstarrungsbedingungen und niedrigsten DAS bei besten mechanischen Eigenschaften benötigen. Edge regions of the components are subjected to the highest static and dynamic load and thus require the best solidification conditions and lowest DAS with the best mechanical properties.
Ein weiterer Nachteil besteht in der verhältnismässig schlechteren Another disadvantage is the relatively worse
Wirtschaftlichkeit des Ablationsverfahrens aufgrund der aufwändigen Herstellung der dafür benötigten Giessformen. Jeder einzelne Bestandteil des Kernpaketes ist über einen in einem Kernschiessverfahren herzustellenden Kern zu produzieren. Weiters müssen diese Einzelkerne vor jedem Abguss aufwändig zum Kernpaket montiert werden.  Economics of the ablation process due to the complex production of the required molds. Each individual component of the core package is to be produced via a core to be produced in a core shooting process. Furthermore, these individual cores must be laboriously assembled to the core package before each casting.
Weiters wird das Kernpaket beim Abguss durch Wegspülen mit Wasser zerstört und kann nur einmal verwendet werden. Der Kernsand liegt nach dem Auspacken mit Wasser nur mehr in schlecht weiterverarbeitbarer Trübeform vor. Der Sand kann somit im Gegensatz zu den weit verbreiteten trockenen Entkernprozessen im Ablationsprozess nur nach aufwändigen und energieintensiven Furthermore, the core package is destroyed during casting by flushing with water and can only be used once. The core sand is after unpacking with water only in poorly processed further form of turbidity. The sand can thus, in contrast to the widespread dry coring processes in the ablation process only after consuming and energy-intensive
Aufbereitungsprozessen wieder dem Giessprozess rückgeführt werden. Reprocessing processes are returned to the casting process.
Weitere Nachteile des Ablationsgiessverfahrens bestehen in den klassischen, auch von anderen Sandgiessverfahren her bekannten Schwächen: Die Other disadvantages of the Ablationsgiessverfahrens exist in the classic, also known from other Sandgiessverfahren weaknesses: The
Oberflächenqualität der im Ablation Verfahren hergestellten Bauteile ist durch die Feinheit (oder Grobkörnigkeit) des verwendeten Sandes limitiert und im Surface quality of the components produced in the ablation process is limited by the fineness (or coarseness) of the sand used and in the
Allgemeinen schlechter als beim Glessen mit metallischen Dauerformen. Die geometrische Maßhaltigkeit der im Ablation Verfahren hergestellten Bauteile ist gegenüber dem Kokillengiessverfahren durch die Maßhaltigkeit der dem  Generally worse than when using metallic permanent molds. The geometrical dimensional accuracy of the components produced in the ablation process is compared to the mold casting by the dimensional accuracy of the
Gießprozeß vorangehenden Prozesse im Nachteil. Ungenauigkeiten beim Casting process preceding processes at a disadvantage. Inaccuracies in the
Kernschießen, Kernverzug beim Lagern der Kerne sowie verfahrensbedingteCore shooting, core distortion during storage of the cores and process-related
Ungenauigkeit beim darauffolgenden Fügen der Kerne zu einem Kernpaket führen zu einer schlechteren Maßhaltigkeit der erzeugten Produkte im Vergleich zu konventionellen Kokillengieß- oder Druckgiessverfahren. Für die Herstellung von Halbzeugen wie zum Beispiel Stranggussbarren oder - Blechen sind weiters (semi-) kontinuierliche Giessverfahren im Einsatz. Eine weit verbreitete Verfahrensvariante des Stranggiessens ist als Direct Chili Casting Verfahren bekannt. Dieses (halb-) kontinuierliche Giessverfahren zeichnet sich durch exzellente Materialeigenschaften aus. Wie beim Ablation Prozess folgt hier auf die Randschalenerstarrung eine Phase sehr schneller Wärmeabfuhr durch die direkte Wirkung des Wasserstrahles auf die Oberfläche des erstarrenden Inaccuracy in the subsequent joining of the cores to a core package lead to a poor dimensional stability of the products produced in comparison to conventional die casting or die casting. Semi-continuous casting processes are also used for the production of semi-finished products such as continuous cast ingots or sheets. A widely used process variant of continuous casting is known as direct chili casting process. This (semi-) continuous casting process is characterized by excellent material properties. As with the ablation process, a phase of very rapid heat removal follows here on the edge shell solidification due to the direct effect of the water jet on the surface of the solidifying layer
Aluminiums. Gegenüber dem Ablationsprozess zeichnet sich jedoch auch die erste Phase des Stranggiessens, d.h. die Erstarrung und die Bildung der Aluminum. However, in contrast to the ablation process, the first phase of continuous casting, i. the solidification and the formation of the
Randschale, durch sehr schnelle Abkühlbedingungen aus, da das flüssige Metall in direktem Kontakt mit einer Metall-Kokille steht und hierdurch auch die Edge shell, characterized by very fast cooling conditions, since the liquid metal is in direct contact with a metal mold and thus the
Randfasern stark abgekühlt werden. Nachteilig am Stranggiessverfahren bzw. am Direct Chili Casting Verfahren ist, dass es bislang nur als (halb)kontinuierliches Giessverfahren zur Herstellung von Halbzeugen wie Bolzen, Profilen, Blechen oder Brammen zur Verfügung steht. Die Herstellung geometrisch komplexer Bauteile aus mit Direct Chili Casting hergestellten Materialien ist bislang nur durch anschliessende FügeprozesseEdge fibers are strongly cooled. A disadvantage of the continuous casting process or the direct chilli casting process is that it has so far been available only as a (semi) continuous casting process for the production of semi-finished products such as bolts, profiles, sheets or slabs. The production of geometrically complex components from materials produced with Direct Chili Casting is so far only through subsequent joining processes
(Schweissen, Kleben, Montieren) und Umformprozesse (z.B. Schmiedeverfahren) möglich und entsprechend sehr aufwändig. (Welding, gluing, mounting) and forming processes (for example, forging process) possible and correspondingly very expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Kühlvorgang beim Formgiessen mit Dauerformen derart zu verbessern, dass höhere The present invention is therefore based on the object to improve the cooling process during molding with permanent molds such that higher
Erstarrungsgeschwindigkeiten ermöglicht werden, wodurch einerseits die Taktzeit erheblich reduziert und andererseits Gussteile mit feinerem Gefüge hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Giessverfahren und ihrer in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Zur Lösung der Aufgabe wird vorzugsweise eine Giessvorrichtung und eine Dauerform gemäss den weiteren unabhängigen Ansprüchen verwendet. Nach dem Stand der Technik ist eine Dauerform aus zumindest 2 Formteilen aufgebaut. Nicht entformbare Hinterschneidungsbereiche von Bauteilen können über zusätzliche an der Giessform angebrachte bewegliche Schieber oder Sandkerne realisiert werden. Gemäss dem allgemein bekannten Giessprozess folgt auf die Phase der Formfüllung eine Phase sehr guten Wärmeabtransports durch die Benetzung der Dauerform mit flüssigem Metall. Sobald sich eine feste Randschale aus erstarrtem Metall gebildet hat, stellt sich eine Phase geringeren Wärmetransports ein, da sich die Randschale aufgrund der Volumenkontraktion von der Dauerform ablöst und ein wärmeisolierender Luftspalt entsteht, welcher eine schnelle Erstarrung mit den vorher beschriebenen Nachteilen für die  Freezing speeds are made possible, which on the one hand significantly reduces the cycle time and on the other hand, castings can be made with a finer microstructure. This object is achieved by the casting method according to the invention and its features listed in claim 1. To solve the problem, a casting device and a permanent mold according to the further independent claims is preferably used. According to the prior art, a permanent mold is made up of at least two molded parts. Non-demoulding undercut areas of components can be realized via additional attached to the mold movable slides or sand cores. According to the well-known casting process, the phase of mold filling is followed by a phase of very good heat removal by wetting the permanent mold with liquid metal. As soon as a solid edge shell of solidified metal has formed, a phase of lower heat transport sets in, since the edge shell separates from the permanent shape due to the volume contraction and a heat-insulating air gap is formed, which causes rapid solidification with the disadvantages described above for the
Bauteilqualität (gröbere Gefügematrix) und die Wirtschaftlichkeit (lange Taktzeit) verhindert. Das erfindungsgemässe Giessverfahren macht sich den Effekt der Randschalenbildung aber gerade zu Nutze: Nach lokaler Bildung einer Component quality (coarser matrix) and cost-effectiveness (long cycle time) prevented. The casting method according to the invention, however, makes use of the effect of the formation of a rim shell: after local formation of a
Randschale am Gussstück wird das entsprechende Formsegment vom Bauteil abgehoben und partiell entformt. Gleichzeitig mit dem lokalen Entformen setzt eine direkte Kühlung der freigelegten Bauteiloberfläche über Kühlmedien ein wie z.B. durch direkt aufgespritztes Wasser, Wassersprühnebel oder durch eine Flutung des gesamten freigelegten Bereiches mit Kühlmedium. Edge shell on the casting, the corresponding mold segment is lifted from the component and partially demolded. Simultaneous with local demolding, direct cooling of the exposed component surface via cooling media, such as e.g. by directly sprayed water, water spray or by flooding the entire exposed area with cooling medium.
Entsprechend dem Erstarrungsfortschritt können weitere Formsegmente lokal entformt werden, um die freigelegte Randschale des Bauteiles direkt mit According to the solidification progress further mold segments can be removed from the mold locally to the exposed edge shell of the component directly
Kühlmedium kühlen zu können und die Erstarrung zu beschleunigen. Hierdurch wird eine signifikante Taktzeitreduktion sowie eine Verbesserung der To cool cooling medium and to accelerate the solidification. This results in a significant cycle time reduction and improvement of the
mechanischen Eigenschaften dank der beschleunigten Erstarrung (feineres Gefüge) realisiert. mechanical properties realized thanks to the accelerated solidification (finer structure).
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Formation eines Another advantage is the fact that the formation of a
wärmeisolierenden Luftspaltes zwischen Kühlmedium und Gussstück eigentlich zuvorgekommen wird. Erstmalig im Glessen mit Dauerformen können damit die negativen Auswirkungen des isolierenden Luftspalts zwischen Gussstück und Dauerform auf die Wärmeabfuhr eliminiert werden. heat-insulating air gap between the cooling medium and casting is actually pre-empted. For the first time in the process of glazing with permanent molds, the negative effects of the insulating air gap between the casting and the permanent mold can be eliminated on the heat dissipation.
Um das erfindungsgemässe Verfahren anzuwenden, wird die Dauerform in mehrere bewegliche Segmente aufgeteilt. Diese Aufteilung dient nicht In order to use the method according to the invention, the permanent form is divided into several movable segments. This division is not used
notwendigerweise dem Ausbilden von Hinterschneidungsbereichen am Bauteil, schließt diese aber auch nicht aus. necessarily the formation of undercut areas on the component, but this does not exclude.
Erfindungsgemäss kann durch die Beschleunigung der Erstarrung eine erhebliche Taktzeitreduktion und Produktivitätssteigerung erreicht werden. Weiters entfällt durch das partielle Entformen und nachfolgende direkte Kühlen der According to the invention can be achieved by accelerating the solidification a significant cycle time reduction and increase in productivity. Furthermore, due to the partial demolding and subsequent direct cooling of the
Gussoberfläche die Isolationswirkung von Formwerkstoffen zwischen Kühlmedium und erstarrendem Gussstück. Die weiter oben aufgeführte Gleichung 2 vereinfacht sich damit zu Gleichung 3. Cast surface The insulating effect of molding materials between cooling medium and solidifying casting. The above-mentioned Equation 2 is thus simplified to Equation 3.
Gleichung 3: 1/k = 1/ a3 Equation 3: 1 / k = 1 / a3
Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient k ist somit nur mehr abhängig von a3 (Wärmübergangskoeffizient Gussstück auf das Kühlmedium). Zwei von ehemals drei Einzelwiderständen sind 0 und beeinträchtigen den Wärmestrom damit nicht mehr. The total heat transfer coefficient k is thus only more dependent on a3 (heat transfer coefficient cast on the cooling medium). Two of the formerly three individual resistors are 0 and thus no longer affect the heat flow.
Am Erstarrungsbeginn kann durch die Verwendung von metallischen Dauerformen anstelle von Sandformen die Erstarrungsgeschwindigkeit auch für die Phase der Randschalenbildung hochgehalten werden. Im Randschalenbereich sind somit feinere Gefüge erzielbar als bei Verfahren, die Sandformen benützen At the beginning of solidification, the solidification rate can be maintained even for the phase of edge shell formation by the use of permanent metal molds instead of sand molds. Thus finer structures can be achieved in the edge shell area than in the case of processes which use sand molds
(insbesondere beim Ablationsprozess im Sandgiessverfahren). Weiters wird, wie bereits erwähnt, durch die Verwendung einer segmentierten Dauerform eine bessere Maßhaltigkeit als bei Sandformguss erzielt. (especially during the ablation process in the sand casting process). Furthermore, as already mentioned, a better dimensional stability is achieved by the use of a segmented permanent mold than with sand casting.
Ebenso entfällt im Gegensatz zum Ablationsprozess im Sandgiessverfahren der aufwändige Herstellprozess für die Vorformen (Kerne) sowie das Aufbereiten der Abfalltrübe.  Likewise, in contrast to the ablation process in the sand casting process, the time-consuming production process for the preforms (cores) and the processing of the waste sludge are eliminated.
Für die Kühlungsausführung sind erfindungsgemäss mehrere Kühlungen denkbar und möglich: Sowohl offene Kühlungen, die z.B. im Verdampferbetrieb gefahren werden, als auch geschlossene Kühlkreise, z.B. mit Flutung der freigelegten Gussoberfläche. Die erfindungsgemässe Kühlausführung kann derart gestaltet sein, dass die Kühlvorrichtung mit dem Kühlmedium zuerst einen geschlossenen Kühlkreislauf als Kokillen-Kühlvorrichtung bildet und bei ganzem oder partiellem Wegbewegen eines Kokillensegmentes das Kühlmedium direkt auf die partiell freigelegte Gussstückoberfläche aufgebracht wird, dabei kann eine offene Kühlung (das Kühlmedium wird weggespült oder verdampft) oder eine weiterhin According to the invention, several cooling systems are conceivable and possible for the cooling design: Both open-type cooling systems, e.g. operated in the evaporator mode, as well as closed cooling circuits, e.g. with flooding of the exposed casting surface. The inventive cooling design can be designed such that the cooling device with the cooling medium first forms a closed cooling circuit as a mold cooling device and the cooling medium is applied directly to the partially exposed Gußstückoberfläche at full or partial moving away a Kokillensegmentes, it can be an open cooling (the cooling medium is washed away or evaporated) or one more
geschlossene Kühlung formiert werden (die freigelegte Gussstückoberfläche wird geflutet, das Kühlmedium kann aber nicht abfliessen und bildet weiterhin einen geschlossenen Kühlkreislauf mit den Kühlmedium-Zufluss und -Abfluss). closed cooling is formed (the exposed casting surface is flooded, but the cooling medium can not drain and continues to form a closed cooling circuit with the cooling medium inflow and outflow.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Wirkungsweise anhand von Figuren und einer schematischen Ausführungsform genauer erläutert. In the following, the invention and its mode of action will be explained in more detail with reference to figures and a schematic embodiment.
Das erfindungsgemässe Giessverfahren für Dauerformen soll anhand eines Beispiels zunächst mit den schematischen Figuren 1 bis 10 erklärt werden. Die Dauerform aus welcher die Gussform geformt ist, besteht erfindungsgemäss aus mehreren Formsegmenten. Im vorliegenden Beispiel besteht die Dauerform aus drei Formsegmenten. In der Figur 1 werden die beiden Formhälften 1 und 2 gezeigt (Formoberteil 1 und das Formunterteil 2), wobei das Formoberteil 1 im Gegensatz zu herkömmlichen Dauerformhälften erfindungsgemäss noch das Formsegment 4 umfasst. Selbstverständlich kann in einer realen Umsetzung der Erfindung die Dauerform aus 4 oder mehr Formsegmenten bestehen. The casting method for permanent molds according to the invention will first be explained by means of an example with the schematic figures 1 to 10. The permanent mold from which the mold is shaped, according to the invention consists of several mold segments. In the present example, the permanent form consists of three shape segments. In the figure 1, the two mold halves 1 and 2 are shown (upper mold part 1 and the lower mold part 2), wherein the upper mold part 1 according to the invention still comprises the mold segment 4 in contrast to conventional permanent mold halves. Of course, in a real implementation of the invention, the permanent mold may consist of 4 or more mold segments.
Beispielsweise ist es durchaus denkbar, dass das Formoberteil 1 aus mehr als 2 Formsegmenten besteht oder dass auch das Formunterteil 2 mehrere  For example, it is quite conceivable that the upper mold part 1 consists of more than 2 mold segments or that the lower mold part 2 more
Dauerformsegmente aufweist. Permanent shape segments has.
Werden die beiden Dauerformhälften 1 und 2 (inklusive der dazugehörigen  Are the two half-molds 1 and 2 (including the associated
Kokillensegmente) geschlossen, wird die eigentliche Gussform bzw. Kavität 5 gebildet in welcher das flüssige Metall zu einem Gussstück erstarren soll. Kokillensegmente) closed, the actual mold or cavity 5 is formed in which the liquid metal is to solidify into a casting.
Wie bei einem Giessverfahren üblich, folgt auf den Verfahrensschritt des As usual in a casting process, follows the process step of
Schliessens der Form (Fig. 1 ) die in Figur 2 dargestellte Füllung der Gussform bzw. Kavität 5 mit einer Metallschmelze (wellig schraffiert dargestellt). Unmittelbar nach oder gleichzeitig mit der Füllung der Gussform 5 mit der Metallschmelze, kann eine Kühlung 3 der Dauerformsegmente zugeschaltet werden. Closing of the mold (FIG. 1) the filling of the casting mold or cavity 5 shown in FIG. 2 with a molten metal (shown in a wavy hatching). Immediately after or simultaneously with the filling of the casting mold 5 with the molten metal, cooling 3 of the permanent mold segments can be switched on.
Die einzelnen Kokillenkühlungen können alle gleichzeitig oder, wie aus dem The individual Kokillenkühlungen can all at the same time or, as from the
Übergang von der Figur 2 zur Figur 3 erkennbar, sequenziell zugeschaltet werden. Wie in der Figur 3 ebenfalls schematisch dargestellt ist, beginnt das flüssige Metall durch die zwangsläufig eintretende Wärmeübertragung bzw. Wärmeabfuhr von der flüssigen Metallschmelze auf die Kokille bzw. Dauerform zu erstarren. Die ersten Bereiche mit erstarrendem Metall entstehen in den Bereichen der Gussform mit einer grossen Oberfläche zu Volumen Verhältnis, da in diesen Bereichen die Wärmeabfuhr am grössten ist. Typischerweise sind dies dünnwandige Bereiche der Gussform bzw. des späteren Gussstückes. In einer Gussform erstarrt in solchen Bereichen üblicherweise auch zuerst das Metall am äusseren Rand der Gussform, während der innere Bereich zunächst noch flüssig oder weich bleibt. Es bilden sich damit sogenannte erste Randschalen 6 bzw. der Prozessschritt der Randschalenbildung beginnt (vergleiche Randschale 6 in der Figur 3). Auch wenn der Erstarrungsprozess dank der üblicherweise aus Metall bestehenden Transition from Figure 2 to Figure 3 recognizable, are switched on sequentially. As also shown schematically in FIG. 3, the liquid metal begins by the inevitably occurring heat transfer or heat removal from solidify the liquid molten metal on the mold or permanent mold. The first areas of solidifying metal arise in the areas of the mold with a large surface to volume ratio, since in these areas the heat dissipation is greatest. Typically, these are thin-walled areas of the casting or of the subsequent casting. In a casting mold, the metal usually also initially solidifies on the outer edge of the casting mold, while the inner region initially remains liquid or soft. Thus, so-called first edge shells 6 are formed, or the process step of edge shell formation begins (see marginal shell 6 in FIG. 3). Even if the solidification process thanks to the usually made of metal
Dauerformen (gute Wärmeübertragung und damit -abfuhr) schon favorisiert ist, kann der Erstarrungsprozess und damit die Randschalenbildung durch die  Permanent forms (good heat transfer and thus -abfuhr) is already favored, the solidification process and thus the edge shell formation by the
Verwendung einer oder mehrerer Kokillenkühlungen 3 selbstverständlich wesentlich beschleunigt werden. Use of one or more Kokillenkühlungen 3 are of course much faster.
Wesentlich für das erfindungsgemässe Verfahren sind die nun in den Figuren 4 und folgende dargestellten Schritte: Essential for the method according to the invention are the steps now shown in FIGS. 4 and following:
Sobald sich in der Gussform Bereiche mit einer festen Randschale aus erstarrtem Metall bilden, findet eine lokale Teilentformung der Gussform in diesen Bereichen statt. Hierzu wird das Dauerformsegment 4 von der Gussform entfernt, so dass die erstarrte Randschale 6 freigelegt wird (siehe Figur 4). Gleichzeitig mit dieser lokalen Entformung oder (unmittelbar) daran anschliessend, wird die freigelegte Gussstückoberfläche direkt mit einem Kühlmedium, z.B. Wasser (direkt  As soon as areas with a solid edge shell of solidified metal form in the casting mold, a local partial demolding of the casting mold takes place in these areas. For this purpose, the permanent mold segment 4 is removed from the mold, so that the solidified edge shell 6 is exposed (see Figure 4). Simultaneously with this local demolding, or (immediately) thereafter, the exposed casting surface is treated directly with a cooling medium, e.g. Water (directly
aufgespritzt, als Wassersprühnebel oder durch Flutung des gesamten freigelegten Bereiches mit dem Kühlmedium), gekühlt (siehe Figur 5). Diese Bauteilkühlung ist in der Figur 5 schematisch mit dem Bezugszeichen 7 dargestellt. Als Kühlmedien können selbstverständlich auch andere Flüssigkeiten verwendet werden. Auch eine Anblasung mit Luft, einem anderen Gas oder die Verwendung eines sprayed, as water spray or by flooding the entire exposed area with the cooling medium), cooled (see Figure 5). This component cooling is shown schematically in FIG. 5 by the reference numeral 7. As cooling media, of course, other liquids can be used. Also, an injection with air, another gas or the use of a
Gasgemischs als Kühlmedium wären denkbar (allerdings ist die Verwendung eines gasförmigen Kühlmediums weniger effizient als eines flüssigen Gas mixture as a cooling medium would be conceivable (however, the use of a gaseous cooling medium is less efficient than a liquid
Kühlmediums). Cooling medium).
In der Figur 6 wird die wesentlich schnellere Abkühlung und Erstarrung des entstehenden Gussstückes dank des erfindungsgemässen Kühlverfahrens durch die grösser werdende Randschale 6 schematisch angedeutet. Selbstverständlich wird der erfindungsgemäss Kühlprozess auch durch die in diesem Prozessstadium vorzugsweise weiterhin arbeitende Kokillenkühlung 3 weiter unterstützt. In the figure 6, the much faster cooling and solidification of resulting casting thanks to the inventive cooling method by the growing marginal shell 6 schematically indicated. Of course, the cooling process according to the invention is also further supported by the mold cooling 3 which preferably continues to operate in this process stage.
Der erfindungsgemässe Kühlprozess wird vorzugsweise fortgesetzt, bis sich Randschalen um das gesamte Gussstück 8 gebildet haben (Figur 7). Die vorerwähnte Kokillenkühlung 3 kann ab einem gewissen Zeitpunkt im The cooling process according to the invention is preferably continued until edge shells have formed around the entire casting 8 (FIG. 7). The aforementioned Kokillenkühlung 3 can from a certain time in
Erstarrungsprozess des Gussstücks auch vorzeitig ausgeschaltet werden (vgl. Figur 7 mit Kokillenkühlung 3 ausser Betrieb, während die direkte Bauteilkühlung 7 noch in Betrieb ist). Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn dadurch verhindert werden kann, dass sich die Dauerformhälften oder Dauerformsegmente zu stark abkühlen. Ein zusätzlicher Aufheizvorgang als Vorbereitung für den nächsten Giessvorgang kann dadurch ganz oder teilweise vermieden werden. Solidification process of the casting also prematurely turned off (see Figure 7 with mold cooling 3 out of service, while the direct component cooling 7 is still in operation). This can be particularly advantageous if it can be prevented that the permanent mold halves or permanent mold segments cool down too much. An additional heating process in preparation for the next casting process can be avoided in whole or in part.
Sobald sich Randschalen um das gesamte Gussstück 8 gebildet haben und das Gussstück 8 selbsttragend ist (d.h. sich nicht mehr verformt), können die Once edge shells have formed around the entire casting 8 and the casting 8 is self-supporting (i.e., no longer deformed), the
Dauerformhälften geöffnet (siehe Figur 8) und das Gussstück 8 herausgenommen werden (siehe Figur 9). Der Giessvorgang ist damit abgeschlossen und kann für die Herstellung eines weiteren Gussstückes von Neuem beginnen (vergleiche Figur 10). Permanent mold halves open (see Figure 8) and the casting 8 are removed (see Figure 9). The casting process is completed and can begin anew for the production of another casting (see Figure 10).
In den weiteren Figuren 1 1 bis 21 werden verschiedene, speziell für die In the other figures 1 1 to 21 are different, especially for the
Anwendung des erfindungsgemässen Giessverfahrens entwickelte Dauerformen gezeigt. Diese sind für die Umsetzung des erfindungsgemässen Giessverfahrens von besonderer Eignung und ermöglichen die effiziente Umsetzung bzw. Application of the inventive casting process developed permanent molds shown. These are of particular suitability for the implementation of the casting method according to the invention and enable the efficient implementation or
Verwirklichung der erfindungsgemässen Idee. Realization of the inventive idea.
Die Figuren 1 1 und 12 zeigt eine erste Variante einer speziell für die Umsetzung des erfindungsgemässen Giessverfahrens entwickelten Dauerform. Die in diesen Figuren dargestellte Dauerform wird durch 2 Dauerformsegmente 9 und 9' (Segment 9' ist nicht dargestellt) und zwei Schieber 10 und 1 1 gebildet. Diese Teile bilden aneinandergefügt die Kavität bzw. Gussform 5. Der Schieber 10 ist ein gekühlter Schieber, d.h. er hat eine eingebaute Kühlvorrichtung 12. Diese FIGS. 11 and 12 show a first variant of a permanent mold specially developed for the implementation of the casting method according to the invention. The permanent mold shown in these figures is represented by 2 permanent mold segments 9 and 9 '. (Segment 9 ' is not shown) and two slides 10 and 1 1 formed. These parts together form the cavity or mold 5. The slide 10 is a cooled slide, ie it has a built-in cooling device 12. This
Kühlvorrichtung besteht im vorliegenden Beispiel aus mehreren Kühlkanälen 13, 14. Der Kühlkanal 14 bildet den Kühlmittelzufluss, die beiden äusseren KühlkanäleCooling device consists in the present example of several cooling channels 13, 14. The cooling channel 14 forms the coolant flow, the two outer cooling channels
13 den Kühlmittelabfluss. Die Kühlkanäle der Kühlvorrichtung 12 im Schieber 10 sind in der vorliegenden Ausführungsform derart ausgestaltet, dass der Kühlkanal13 the coolant drain. The cooling channels of the cooling device 12 in the slide 10 are configured in the present embodiment such that the cooling channel
14 mit den beiden Kühlkanälen 13 über die kurzen Verbindungskanäle 15 im Schieber 1 1 verbunden sind. Die Öffnungen der Kühlkanäle 13 und 14 sind fluchtend mit den Öffnungen der beiden Verbindungskanäle 15 angeordnet, so dass sie - wie in der Figur 1 1 dargestellt - im Zustand einer geschlossenen Gussform (geschlossene Dauerformsegmente bzw. Schieber) zusammen einen formschlüssigen, dichten Kühlkreislauf darstellen. 14 are connected to the two cooling channels 13 via the short connection channels 15 in the slide 1 1. The openings of the cooling channels 13 and 14 are arranged in alignment with the openings of the two connecting channels 15 so that they - as shown in Figure 1 1 - in the state of a closed mold (closed permanent mold segments or slide) together form a positive, dense cooling circuit.
In einer weiteren, nicht dargestellten Variante, wird auf die im Schieber 1 1 enthaltenen kurzen Verbindungskanäle 15 verzichtet. Stattdessen kann der Schieber 10 an seiner mit dem zweiten Schieber 1 1 in Kontakt stehenden In a further, not shown variant, the short connecting channels 15 contained in the slide 1 1 is dispensed with. Instead, the slider 10 may be in contact with the second slider 11
Oberfläche eine oder mehrere Nuten aufweisen. Diese Nuten würden im Surface have one or more grooves. These grooves would be in
geschlossenen Zustand (beider Schieber) mit der in Kontakt stehenden closed state (both slide) with the in contact
Oberfläche des Schiebers 1 1 formschlüssige, dichte Kanäle bilden und so die Funktion der kurzen Verbindungskanäle 15 übernehmen, d.h. den Kühlkanal 14 mit den anderen Kühlkanälen 13 verbinden. Durch diese vereinfachte Surface of the slide 1 form 1 form-fitting, dense channels and thus take over the function of the short connection channels 15, i. connect the cooling channel 14 with the other cooling channels 13. Through this simplified
Konstruktionsweise lassen sich die Herstellkosten des Schiebers 1 1 senken. Im Kühlkreislauf kann als Kühlmedium beispielsweise Wasser, Oel oder ein Wasser-Oel-Gemisch verwendet werden. Selbstverständlich ist der Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung 12 mit einem externen (hier nicht dargestellten) By design, the manufacturing costs of the slider 1 1 can be reduced. In the cooling circuit can be used as a cooling medium, for example, water, oil or a water-oil mixture. Of course, the cooling circuit of the cooling device 12 with an external (not shown here)
Wärmetauscher verbunden. Heat exchanger connected.
Die Darstellung in der Figur 1 1 zeigt die Kühlvorrichtung 12 natürlich nur schematisch. Es ist daher durchaus denkbar, dass mehrere Kühlkanäle 14 für den Kühlmittelzufluss und vor allem mehrere Kühlkanäle 13 für den Kühlmittelabfluss vorgesehen sind. So können die Kühlmittelkanäle beispielsweise für eine optimale Kühlung gleichmässig verteilt unterhalb der Oberfläche des Schiebers 10 im Bereich der Kavität 5 angeordnet sein. Of course, the illustration in FIG. 11 shows the cooling device 12 only schematically. It is therefore quite conceivable that a plurality of cooling channels 14 are provided for the coolant flow and above all a plurality of cooling channels 13 for the coolant outflow. Thus, the coolant channels, for example, evenly distributed for optimum cooling below the surface of the slider 10 in Be arranged portion of the cavity 5.
Analog zu den vorangehenden Figuren und wie bei einem Giessverfahren allgemein üblich, wird für den Giessvorgang die formschlüssig gebildete Kavität 5 zunächst mit flüssigem Metall (in den Figuren 1 1 und 12 schraffiert dargestellt) gefüllt. Unmittelbar nach oder allenfalls gleichzeitig mit der Füllung der Gussform 5 mit der Metallschmelze kann die Kühlvorrichtung 12 des Schiebers 10  Analogous to the preceding figures and as is usual in a casting process, the mold cavity 5 is initially filled with liquid metal (shown hatched in FIGS. 11 and 12) for the casting process. Immediately after or at most simultaneously with the filling of the casting mold 5 with the molten metal, the cooling device 12 of the slide 10
zugeschaltet werden, welche - wie in der Figur 1 1 dargestellt - einen geschlossen Kühlkreislauf bildet. Die zugeschaltete Kühlvorrichtung 12 bewirkt eine erhöhte Wärmeabfuhr, so dass das flüssige Metall im Bereich des gekühlten Schiebers 10 schneller erstarrt und so relativ schnell ein Bereich mit fester Randschale aus erstarrtem Metall bildet. Sobald diese ausgebildete Randschale um den Schieber 10 stabil genug ist, kann der Schieber partiell aus dem bisher geschlossenen Zustand wegbewegt, d.h. teilentformt werden (siehe Figur 12). Durch diese Teilentformung wird ein Bereich mit fester Randschale der Gussstückoberfläche freigelegt und nun gemäss der vorliegenden Erfindung unmittelbar mit dem be switched, which - as shown in Figure 1 1 - forms a closed cooling circuit. The switched on cooling device 12 causes increased heat dissipation, so that the liquid metal in the region of the cooled slide 10 solidifies faster and thus relatively quickly forms a region with a solid edge shell of solidified metal. Once this formed peripheral shell around the slider 10 is stable enough, the slider can be partially moved away from the hitherto closed state, i. be partially demolded (see Figure 12). By this Teilentformung an area with a solid peripheral shell of the casting surface is exposed and now according to the present invention directly with the
Kühlmedium 21 der Kühlvorrichtung 12 - z.B. Wasser - beaufschlagt, d.h. der entformte Bereich bzw. die freigelegte Gussstückoberfläche wird unmittelbar mit dem Kühlmedium geflutet.  Cooling medium 21 of the cooling device 12 - e.g. Water - applied, i. the demolded area or the exposed casting surface is flooded directly with the cooling medium.
Während dieses erfindungsgemässen Prozessschrittes der Teilentformung und gleichzeitiger Flutung, bleibt der geschlossene Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung 12 vorzugsweise natürlich weiterhin in Betrieb. Dies wird in der Figur 12  During this process step according to the invention of the partial demolding and simultaneous flooding, the closed cooling circuit of the cooling device 12 preferably still remains in operation, of course. This is shown in FIG. 12
schematisch durch die Pfeile an den Kühlkanälen 13 und 14 der Kühlvorrichtung 12 des Schiebers 10 dargestellt. schematically represented by the arrows on the cooling channels 13 and 14 of the cooling device 12 of the slider 10.
Durch die direkte Beaufschlagung des Gussstückes mit dem Kühlmedium wird der Erstarrungsprozess erfindungsgemäss wesentlich beschleunigt. Es ergeben sich daraus die vorerwähnten besseren Gefügeeigenschaften im gegossenen Bauteil sowie eine erhebliche Taktzeitreduktion (höhere Produktivität der Giessvorricht- ung). Die Figuren 13 und 14 zeigen eine weitere Variante einer speziell für die  Due to the direct loading of the casting with the cooling medium, the solidification process according to the invention is substantially accelerated. This results in the above-mentioned better microstructural properties in the cast component and a considerable cycle time reduction (higher productivity of the casting device). Figures 13 and 14 show a further variant of a specially for the
Umsetzung des erfindungsgemässen Giessverfahrens entwickelten Dauerform. Die Arbeits- und Funktionsweise der in diesen Figuren dargestellten Dauerform ist bis auf zwei Unterschiede analog zur Dauerform der Figuren 1 1 und 12: In den Figuren 13 und 14 weist der Schieber 16 einerseits keine während des Implementation of the inventive casting process developed Dauerform. The operation and operation of the permanent mold shown in these figures is up to two differences analogous to the permanent mold of Figures 1 1 and 12: In Figures 13 and 14, the slider 16 on the one hand during the
eigentlichen Giessvorganges betreibbare Kühlvorrichtung auf, dafür ist er mit integrierten Düsenöffnungen 25 für die Beaufschlagung der Gussstückoberfläche mit einem Kühlmedium 21 versehen. Andererseits ist der Kühlkreislauf in der Dauerformvariante der Figuren 13 und 14 offen und nicht geschlossen. it is provided with integrated nozzle openings 25 for the application of a cooling medium 21 to the casting surface. On the other hand, the cooling circuit in the permanent variant of Figures 13 and 14 is open and not closed.
Die Dauerform wird hier im Wesentlichen durch die beiden Dauerformsegmente 17 und den Schieber 16 gebildet, welche die Kavität bzw. Gussform 5 definieren. Der Schieber 16 besitzt integrierte Kühlkanäle 18, welche beispielsweise als einfache Bohrungen ausgestaltet sein können. Die Kühlkanäle sind über eine externe - nicht dargestellte - Vorrichtung mit einem geeigneten Kühlmedium unter Druck beaufschlagt. Befindet sich die Dauerform im geschlossenen Zustand, so sind auch die Öffnungen 25 der Kühlkanäle 18, welche sich an der Oberfläche des Schiebers 16 befinden, formschlüssig durch die Dauerformsegmente 17 dicht verschlossen. D.h. im geschlossenen Zustand der Dauerform gemäss Figur 13 fliesst kein Kühlmedium und es findet keine zusätzliche Kühlung durch die The permanent mold is formed here essentially by the two permanent mold segments 17 and the slide 16, which define the cavity or casting mold 5. The slider 16 has integrated cooling channels 18, which may be configured, for example, as simple holes. The cooling channels are pressurized via an external - not shown - device with a suitable cooling medium under pressure. The permanent mold is in the closed state, so are the openings 25 of the cooling channels 18 which are located on the surface of the slide 16, positively sealed by the permanent mold segments 17. That in the closed state of the permanent mold according to FIG. 13, no cooling medium flows and there is no additional cooling through the
Kühlkanäle 18 statt. Cooling channels 18 instead.
Auch beim Giessverfahren mit dieser zweiten Variante der erfindungsgemässen Dauerform wird die formschlüssig gebildete Kavität 5 zunächst mit flüssigem Metall (in den Figuren 13 und 14 schraffiert dargestellt) gefüllt. Sobald der  Also in the casting process with this second variant of the permanent mold according to the invention, the cavity 5 formed in a form-fitting manner is first filled with liquid metal (shown hatched in FIGS. 13 and 14). As soon as the
Erstarrungsprozess genug weit fortgeschritten ist, dass sich in der Gussform im Bereich um den Schieber 16 eine feste Randschale aus erstarrtem Metall gebildet hat und diese ausgebildete Randschale um den Schieber 16 stabil genug ist, kann der Schieber 16 partiell aus dem bisher geschlossenen Zustand wegbewegt und die Gussform mit fester Randschale teilentformt werden (siehe Figur 14). Durch diese Teilentformung werden die bisher verschlossenen Öffnungen 25 der Solidification process has progressed far enough that has formed a solid edge shell made of solidified metal in the mold in the area around the slide 16 and this trained edge shell is stable enough around the slider 16, the slider 16 can partially moved away from the previously closed state and the Mold are partially demoulded with a fixed peripheral shell (see Figure 14). By this Teilentformung the previously closed openings 25 of
Kühlkanäle 18 im Schieber 16 freigelegt und das darin unter Druck enthaltene Kühlmedium 21 kann austreten. Die Kühlkanäle 18 mit den Öffnungen 25 sind dabei derart angeordnet, dass das - z.B. als Sprühstrahl oder Sprühnebel - austretende Kühlmedium 21 auf die freigelegte Gussstückoberfläche auftrifft (siehe schematische Darstellung in Figur 14) und damit Letztgenanntes unmittelbar kühlt und dadurch den Erstarrungsprozess wesentlich beschleunigt. Im Gegensatz zur Dauerform in den beiden vorangehenden Figuren, weist diese zweite Variante der erfindungsgemässen Dauerform keinen geschlossenen, sondern einen offenen Kühlkreislauf auf. D.h. das Kühlmedium 21 in den Figur 14 tritt aus, verdampft möglicherweise partiell und muss abgeführt werden. Die durch die beiden Kühlkanäle 18 dargestellte Kühlvorrichtung in dieser zweiten Variante funktioniert auch nicht solange die Dauerform geschossen ist, denn die Öffnungen 25 sind in diesem Zustand formschlüssig verschlossen. Cooling channels 18 exposed in the slide 16 and the cooling medium 21 contained therein under pressure can escape. The cooling channels 18 with the openings 25 are arranged in such a way that the cooling medium 21 exiting, for example as a spray jet or spray mist, impinges on the exposed casting surface (see schematic representation in Figure 14) and thus the latter immediately cooled, thereby significantly accelerating the solidification process. In contrast to the permanent mold in the two preceding figures, this second variant of the permanent mold according to the invention has no closed cooling circuit but an open cooling circuit. That is to say, the cooling medium 21 in FIG. 14 exits, possibly evaporates partially and has to be removed. The cooling device shown by the two cooling channels 18 in this second variant also does not work as long as the permanent mold is shot, because the openings 25 are positively closed in this state.
Ein Vorteil dieser zweiten Variante der erfindungsgemässen Dauerform ist ihre einfachere Konstruktionsweise und vor allem dass ihr Kühlkreislauf offen ist und quasi automatisch bei der Teilentformung einsetzt. An advantage of this second variant of the permanent mold according to the invention is its simpler construction method and, in particular, that its cooling circuit is open and uses it virtually automatically during part removal.
In einer Untervariante dieser zweiten erfindungsgemässen Dauerform sind die Kühlkanäle 18 nicht als Bohrungen im Schieber 16, sondern als  In a sub-variant of this second permanent mold according to the invention, the cooling channels 18 are not bores in the slide 16, but rather as holes
Schlauchverbindungen (z.B. aus Metall) ausgeführt, deren Austrittsöffnungen vorzugsweise auch auf formschlüssiger Weise verschlossen sind, solange die Dauerform geschlossen ist. Das Vorsehen von Schlauchverbindungen anstelle von Bohrungen im Schieber 16 ermöglicht u.a. einer günstigere Herstellung der Dauerform und eine leichtere Ausrichtung des austretenden Kühlmedium-Strahls 21 an den Öffnungen 25. Hose connections (for example made of metal) executed, the outlet openings are preferably closed in a form-fitting manner, as long as the permanent mold is closed. The provision of hose connections instead of holes in the slide 16 allows u.a. a more favorable production of the permanent mold and a lighter orientation of the exiting cooling medium jet 21 at the openings 25th
Auch mit der zweiten Variante ergibt sich eine direkte Beaufschlagung des Gussstückes mit dem Kühlmedium 21 . Es ergeben sich daraus die vorerwähnten besseren Gefügeeigenschaften im gegossenen Bauteil sowie eine erhebliche Taktzeitreduktion (höhere Produktivität der Giessvorrichtung).  Even with the second variant results in a direct loading of the casting with the cooling medium 21st This results in the aforementioned better structural properties in the cast component and a significant cycle time reduction (higher productivity of the casting apparatus).
Selbstverständlich sind auch Kombinationen der beiden eben beschriebenen Varianten der erfindungsgemässen Dauerform denkbar. So kann z.B. der Of course, combinations of the two variants of the permanent mold according to the invention just described are also conceivable. Thus, e.g. of the
Schieber 16 der zweiten, in den Figuren 13 und 14 gezeigten Variante einen zusätzlichen Kühlkreislauf aufweisen, welcher einen geschlossenen Kühlkreislauf bildet, solange die Dauerform geschlossen ist bzw. die Öffnungen 18 Slider 16 of the second variant shown in Figures 13 and 14 have an additional cooling circuit, which forms a closed cooling circuit, as long as the permanent mold is closed or the openings 18th
formschlüssig blockiert sind. Hierzu müsste man im Schieber 16 lediglich eine zusätzliche (nicht dargestellte) Verbindung bzw. Bohrung zwischen den Kühlkanälen 18 vorsehen, sowie einen der beiden Kühlkanäle 18 als Kühlmediumzu- und den anderen als Kühlmediumabfluss umfunktionieren. Wird der Schieber 16 aus der geschlossenen Position wegbewegt, tritt das Kühlmedium in oben beschriebener Weise aus und kühlt die freigelegte Gussstückoberfläche in einem offenen Kühlkreislauf, während die zusätzlich vorgesehen Verbindung bzw. Bohrung im Schieber 16 wirkungslos wird. are positively locked. For this one would have in slide 16 only an additional (not shown) connection or bore between the Provide cooling channels 18, as well as one of the two cooling channels 18 as Kühlmediumzu- and convert the other as Kühlmediumabfluss. When the slide 16 is moved away from the closed position, the cooling medium exits in the manner described above and cools the exposed casting surface in an open cooling circuit, while the additionally provided connection or bore in the slide 16 becomes ineffective.
Die Figuren 15 und 16 zeigen eine weitere Variante einer erfindungsgemässen Dauerform. Hier werden auf einfache Weise durch das Wegbewegen des FIGS. 15 and 16 show a further variant of a permanent mold according to the invention. Here are easily by moving away of the
Schiebers 19 die Öffnungen 25 der Kühlkanäle 20 sequenziell - d.h. je nach Position des Schiebers 19 - in Betrieb genommen. Dies kann von Vorteil sein, wenn man die auf das Gussstück ausgeübte Kühlwirkung über die Menge des austretenden Kühlmediums 21 steuern will. Durch das Vorsehen vieler Kühlkanäle 20 mit entsprechenden Öffnungen 25 in den Dauerformsegmenten 1 , 2 wird das abzukühlende Gusstück auch besser mit dem Kühlmedium 21 benetzt bzw. Slider 19, the openings 25 of the cooling channels 20 sequentially -. depending on the position of the slide 19 - put into operation. This may be advantageous if one wants to control the cooling effect exerted on the casting over the amount of the exiting cooling medium 21. By providing many cooling channels 20 with corresponding openings 25 in the permanent mold segments 1, 2, the casting to be cooled is also better wetted with the cooling medium 21 or
besprüht. sprayed.
Die Figuren 17 bis 21 zeigen die typischen Verfahrensschritte, welche mit dem erfindungsgemässen Giessverfahren und einer erfindungsgemässen Figures 17 to 21 show the typical process steps, which with the inventive casting method and a novel
Giessvorrichtung bzw. Dauerform durchlaufen werden. In den genannten Figuren wird beispielsweise eine Kokillengiessvorrichtung dargestellt. In der Figur 17 ist die im Wesentlichen aus zwei Dauerformsegmenten 17 und einem Schieber 22 bestehende Dauerform im geschlossenen Zustand dargestellt. Der Schieber 22 besitzt unter anderem einen Temperatursensor 23, welcher zur Ermittlung der Oberflächentemperatur im angrenzenden Bereich der Gussform 5 dient. Der Temperatursensor 23 ist messtechnisch mit einer Steuerung 24 verbunden, welche mit einem (nicht näher dargestellten) Mechanismus zur Entfernung des Schiebers 22 zusammenwirkt. Die Steuerung 24 ist insbesondere dazu gedacht, in Abhängigkeit der durch den Temperatursensor 23 gemessenen bzw. eruierten Oberflächentemperatur der in der Kavität 5 entstehenden Gussstückoberfläche, den Schieber 22 partiell oder vollständig aus dem geschlossenen Zustand wegzubewegen und so einen Teil der Gusstückoberfläche zwecks direkter Kühlmedium-Beaufschlagung freizugeben. Be passed through casting or permanent mold. In the cited figures, for example, a mold casting apparatus is shown. FIG. 17 shows the permanent mold consisting essentially of two permanent mold segments 17 and a slide 22 in the closed state. The slider 22 has inter alia a temperature sensor 23 which serves to determine the surface temperature in the adjacent region of the casting mold 5. The temperature sensor 23 is metrologically connected to a controller 24 which cooperates with a mechanism (not shown) for removing the slider 22. In particular, the controller 24 is intended to partially or completely move the slider 22 partially or completely out of the closed state as a function of the surface temperature of the casting-piece surface produced in the cavity 5, as a function of the surface temperature produced by the temperature sensor 23 move away and so release a part of the Gusstückoberfläche for direct cooling medium loading.
Der Schieber 22 weist in der Vorrichtung gemäss den Figuren 17 bis 21 zudem eine Kühlvorrichtung 12 auf mit geschlossenem Kühlkreislauf, welche analog zur vorangehenden Beschreibung zur Kühlvorrichtung der Fig. 1 1 funktioniert. Der Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung 12 in den Figuren 17 bis 21 bleibt jedoch zu jedem Zeitpunkt geschlossen, so dass das darin verwendete Kühlmedium auch nie in direktem Kontakt mit der Gussteiloberfläche kommt.  In the device according to FIGS. 17 to 21, the slide 22 also has a cooling device 12 with a closed cooling circuit, which functions analogously to the above description of the cooling device of FIG. However, the cooling circuit of the cooling device 12 in Figures 17 to 21 remains closed at all times, so that the cooling medium used therein never comes into direct contact with the casting surface.
Die erfindungsgemässe Giessvorrichtung der Figuren 17 bis 21 weist in ihren beiden Dauerformsegmenten 17 sowie im Schieber 22 Kühlkanäle 20 auf, welche analog zur Ausführungsform der Figuren 15 und 16 funktionieren. Die Kühlkanäle 20 können - müssen aber nicht - im Zustand der geschlossenen Dauerform bereits mit einem unter Druck beaufschlagtem Kühlmedium gefüllt sein. Befindet sich die Dauerform im genannten geschlossenen Zustand, so sind die Austrittsöffnungen 25 der Kühlkanäle 20 - wie auch schon in den vorangehenden Beispielen - formschlüssig verschlossen. The casting device according to the invention of FIGS. 17 to 21 has in its two permanent mold segments 17 and in the slide 22 cooling channels 20 which function analogously to the embodiment of FIGS. 15 and 16. The cooling channels 20 may - but need not - already be filled with a pressurized cooling medium in the state of the closed permanent mold. If the permanent mold is in the aforementioned closed state, then the outlet openings 25 of the cooling channels 20 are closed in a form-fitting manner, as in the preceding examples.
In der in den Figuren 17 bis 21 dargestellten Giessvorrichtung werden, analog zur Ausführungsform der Figuren 15 und 16, durch das Wegbewegen des Schiebers 22 Kühlkanäle 20 sequenziell - d.h. je nach Position des Schiebers 22 - freigesetzt und damit in Betrieb genommen werden. Hierdurch kann man die auf die Gussform 5 ausgeübte Kühlwirkung über die Anzahl freigesetzter Kühlkanäle 20 bzw. über die Menge des dadurch austretenden Kühlmediums 21 steuern. Im geschlossenen Zustand der Dauerform gemäss Figur 17 wird als erster Verfahrensschritt das flüssige Metall in herkömmlicher Weise in die Kavität 5 gefüllt. Der eigentliche Formfüllvorgang der Dauerform mit flüssigem Metall ist Stand der Technik und findet wie bei den vorangehenden Beispielen statt. Dank des Temperatursensors 23 und der damit verbundenen Steuerung 24 ist es hier jedoch möglich, die vollständige Füllung der Kavität 5 mit flüssigem Metall als Temperaturanstieg zu messen und damit zu bestätigen: Überschreitet die durch den Temperatursensor 23 gemessene Temperatur eine Mindesttemperatur In the casting apparatus shown in Figs. 17 to 21, by moving the slider 22, cooling channels 20 are sequentially - i.e., analogously to the embodiment of Figs. depending on the position of the slide 22 - released and put into operation. As a result, it is possible to control the cooling effect exerted on the casting mold 5 via the number of released cooling passages 20 or via the quantity of the cooling medium 21 emerging thereby. In the closed state of the permanent mold according to FIG. 17, the liquid metal is filled in the cavity 5 in a conventional manner as a first method step. The actual mold filling process of the permanent mold with liquid metal is state of the art and takes place as in the preceding examples. Thanks to the temperature sensor 23 and the associated controller 24, however, it is possible here to measure the complete filling of the cavity 5 with liquid metal as an increase in temperature and thus to confirm that the temperature measured by the temperature sensor 23 exceeds a minimum temperature
Tvoii, (siehe Pfeil in der Steuerung 24 der Fig. 17) so kann dies von der Steuerung 24 als Nachweis für die vollständige Füllung der Gussform 5 gewertet werden. Im zweiten, in der Figur 18 dargestellten, Verfahrensschritt wird mit der forcierten Kühlung der Schmelze in der Kavität 5 begonnen: Die Kühlvorrichtung 12 des Schiebers 22 wird in Betrieb genommen und der Temperaturverlauf der in der Kavität 5 befindlichen Schmelze wird über den Temperatursensor 23 bzw. über die Steuerung 24 gemessen und kontrolliert (siehe Pfeil in der Steuerung 24 der Fig. 18). Tvoii, (see arrow in the controller 24 of Fig. 17) so this may be from the controller 24 as proof of the complete filling of the mold 5. In the second, shown in Figure 18, process step is started with the forced cooling of the melt in the cavity 5: The cooling device 12 of the slider 22 is put into operation and the temperature profile of the present in the cavity 5 melt is via the temperature sensor 23 and measured and controlled by the controller 24 (see arrow in the controller 24 of FIG. 18).
Dank der vorgesehenen Kühlvorrichtung 12, kühlt die Schmelze bzw. das Metall in der Kavität 5 relativ schnell ab. Unterschreitet die gemessene Temperatur einen vorgegebenen Wert TEntform - wie in der Figur 19 dargestellt - so gibt die Thanks to the provided cooling device 12, the melt or the metal in the cavity 5 cools relatively quickly. If the measured temperature falls below a predetermined value T En tform - as shown in Figure 19 - so gives the
Steuerung 24 der Schieber-Aktorik bzw. dem Mechanismus zur Bewegung des Schiebers 22 in einem zweiten Verfahrensschritt das Signal den Schieber 22 wegzuziehen. Der Wert TEntform muss hierbei natürlich einem Temperaturbereich entsprechen, bei welchem vorausgesetzt werden kann, dass sich hinter der unmittelbaren Gussstückoberfläche eine genügend stabile Randschale für die partielle Entformung des Gussstückes gebildet hat. Mit dem Wegbewegen des Schiebers 22 wird nicht nur ein Teil der Gussstückoberfläche freigelegt, sondern auch die Öffnungen 25 der Kühlkanäle 20. Sind die Kühlkanäle 20 mit einem Kühlmedium unter Druck gefüllt, so tritt das Kühlmedium zugleich mit der Control 24 of the slide actuator or the mechanism for moving the slider 22 in a second method step, the signal to pull the slider 22. The value T En tform must in this case naturally corresponding to a temperature range, can be provided in which that a sufficiently stable edge shell has formed for the partial removal from the mold of the casting behind the direct casting surface. With the moving away of the slide 22, not only a part of the casting surface is exposed, but also the openings 25 of the cooling channels 20. If the cooling channels 20 are filled with a cooling medium under pressure, the cooling medium occurs simultaneously with the
Freilegung der Öffnungen aus und kühlt dadurch unmittelbar die freigelegte Gussstückoberfläche. Gemäss der dargestellten Giessvorrichtung ist es Exposing the openings and thus directly cools the exposed casting surface. According to the illustrated casting apparatus it is
grundsätzlich möglich die Öffnungen der Kühlkanäle 20 sequenziell freizugeben und dadurch die Kühlwirkung stufenweise zu steigern. Selbstverständlich müssen die Kühlkanäle 20 nicht die gesamte Zeit über mit einem Kühlmedium gefüllt sein und unter Druck stehen. Es ist auch denkbar, dass die Kühlkanäle 20 im ersten Verfahrenschritt leer sind und erst beim zweiten Verfahrensschritt gemäss Figur 19 mit einem extern zugeführten Kühlmedium zwecks Kühlung der freigelegten Gussstückoberfläche geflutet werden. Die Steuerung 24 kann entsprechend ausgebildet sein. in principle possible to release the openings of the cooling channels 20 sequentially and thereby gradually increase the cooling effect. Of course, the cooling channels 20 need not be filled with a cooling medium all the time and be under pressure. It is also conceivable that the cooling channels 20 are empty in the first method step and are flooded only with the second method step according to FIG 19 with an externally supplied cooling medium for the purpose of cooling the exposed casting surface. The controller 24 may be designed accordingly.
Die folgende Figur 20 zeigt bereits einen dritten Verfahrenschritt, bei welchem die mittels Sensor 23 gemessene Temperatur (siehe Pfeil in der Steuerung 24) an der Oberfläche des Schiebers 22 einen bestimmten Wert Tmin unterschritten hat. Stellt die Steuerung 24 fest, dass dieser Wert Tmin unterschritten wird, so nimmt sie die Kühlvorrichtung 12 des Schiebers 22 ausser Betrieb. Durch diese Massnahme wird verhindert, dass sich der Schieber 22 zu stark abkühlt. Werden nämlich Dauerformsegmente zu stark abgekühlt, so können beim nächsten Giessvorgang Formfüllprobleme oder Giessfehler entstehen. Während die Kühlvorrichtung 12 abgestellt ist, wird das Gussstück jedoch weiterhin mit dem Kühlmedium 21 direkt abgekühlt. Der Kühlkreislauf des Kühlmediums 21 ist hier offen, d.h. das The following figure 20 already shows a third process step, in which the temperature measured by means of sensor 23 (see arrow in the control 24) at the Surface of the slider 22 has fallen below a certain value T min . If the controller 24 determines that this value T min is undershot, it takes the cooling device 12 of the slide 22 out of operation. By this measure, it is prevented that the slider 22 cools down too much. If, for example, continuous-form segments are cooled too much, mold-filling problems or casting defects can occur during the next casting process. However, while the cooling device 12 is turned off, the casting is still cooled directly with the cooling medium 21. The cooling circuit of the cooling medium 21 is open here, ie the
Kühlmedium 21 läuft aus der Giessvorrichtung aus und muss - was nicht verdampft - abgeführt werden. Cooling medium 21 runs out of the casting device and must - what is not evaporated - are dissipated.
In der Figur 21 wird der letzte Verfahrensschritt dargestellt: Ist das Gussstück genügend abgekühlt und damit erstarrt, so kann die weitere Beschickung des Gussstückes mit dem Kühlmedium 21 aus den Kühlkanälen 20 abgestellt werden. Die beiden Dauerformsegmente 17 können geöffnet und das Gussteil entfernt werden. Die Giessvorrichtung ist damit bereit für einen neuen Giessvorgang.  FIG. 21 shows the last method step: If the casting has cooled sufficiently and thus solidifies, the further charge of the casting with the cooling medium 21 can be turned off from the cooling channels 20. The two permanent mold segments 17 can be opened and the casting removed. The casting device is thus ready for a new casting process.
Es soll darauf hingewiesen werden, dass die vorgenannte Steuerung 24 der erfindungsgemässen Giessvorrichtung gemäss der Figuren 17 bis 21 auch einfacher ausgestaltet werden kann. So wäre es z.B. denkbar den It should be pointed out that the aforementioned control 24 of the casting device according to the invention according to FIGS. 17 to 21 can also be made simpler. So it would be e.g. conceivable the
Temperatursensor 23 wegzulassen und die Vorrichtung bzw. Steuerung 24 nur zeitabhängig anhand von zuvor ermittelten Werten zu steuern. Omit temperature sensor 23 and the device or controller 24 only time-dependent control based on previously determined values.
Auch soll an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen werden, dass die It should also be explicitly stated at this point that the
vorangehend beschriebenen Schieber ebenfalls Dauerformsegmente darstellen. previously described slide also permanent form segments.
Die vorliegende Erfindung umfasst daher ein Giessverfahren mit bzw. für The present invention therefore comprises a casting method with or for
Dauerformen. Dies können insbesondere metallische oder auch keramische Dauerformen zum Glessen von Metall sein. Vorzugsweise wird das Permanent molds. These may be in particular metallic or ceramic permanent molds for the glazing of metal. Preferably, the
erfindungsgemässe Giessverfahren im Kokillen- oder auch im Druckgussverfahren eingesetzt. Die Gussform wird dabei aus einer oder aus mehreren Casting according to the invention used in mold or die casting. The casting mold is made from one or more
Dauerformsegmenten gebildet. Das erfindungsgemässe Giessverfahren weist folgende Schritte auf: Formed permanent shape segments. The casting method according to the invention has following steps:
- Schliessen der Dauerformsegmente  - Close the continuous form segments
- Befüllen der Dauerform mit flüssigem Metall,  Filling the permanent mold with liquid metal,
- nach Ausbildung eines Bereichs mit fester Randschale aus erstarrtem Metall, eine Teilentformung des entstehenden Gussstückes im Bereich mit fester  - After formation of a region with a solid edge shell made of solidified metal, a Teilentformung the resulting casting in the fixed area
Randschale durch Entfernung einer oder mehrerer Dauerformsegmente  Edge shell by removal of one or more permanent shape segments
- und dass der freigelegte Bereich der Gussstückoberfläche mit fester Randschale mit einem Kühlmedium beaufschlagt wird.  - And that the exposed portion of the casting surface is applied with a fixed edge shell with a cooling medium.
Vorzugsweise wird für die Kühlmedium-Beaufschlagung Wasser oder ein  Preferably, for the coolant admission to water or a
Sprühnebel aus Wasser und Luft verwendet. Die Kühlmedium-Beaufschlagung kann auch durch Flutung der gesamten freigelegten Gussstückoberfläche mit dem Kühlmedium geschehen, wodurch der Erstarrungsprozess des Gussstückes beschleunigt wird. Gemäss dem erfindungsgemässen Giessverfahren mit bzw. für Dauerformen, können - entsprechend dem Erstarrungsfortschritt - weitere Dauerformsegmente lokal entformt werden. Die dadurch zusätzlich freigelegten, festen Randschalen des Gussstückes können ebenfalls mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden, um den Erstarrungsprozess des Gussstückes noch weiter zu beschleunigen. Used spray of water and air. The cooling medium impingement can also be done by flooding the entire exposed casting surface with the cooling medium, thereby accelerating the solidification process of the casting. According to the casting method according to the invention with or for permanent molds, further permanent mold segments can be locally removed from the mold according to the solidification progress. The thus additionally exposed, solid edge shells of the casting can also be acted upon by the cooling medium to further accelerate the solidification process of the casting.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung können einzelne In a possible embodiment of the invention, individual
Dauerformsegmente - insbesondere sogenannte Schieber - eine Kühlvorrichtung aufweisen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden diese Permanent mold segments - in particular so-called slides - have a cooling device. According to the inventive method they are
Kühlvorrichtungen nach der Befüllung der Dauerform bzw. deren Kavität mit flüssigem Metall eingeschaltet. Cooling devices after filling the permanent mold or its cavity turned on with liquid metal.
Sind mehrere Kühlvorrichtungen vorgesehen, so können diese einzeln bzw. If several cooling devices are provided, they can be used individually or
sequenziell zugeschaltet werden. Vorzugsweise werden die Kühlvorrichtungen jener Dauerformsegmente zuerst zugeschaltet, welche in einem späteren be switched on sequentially. Preferably, the cooling devices of those Dauerformsegmente be switched on first, which in a later
Verfahrensschritt bewegt bzw. entfernt werden sollen (sog. Schieber). Die Erfindung umfasst nebst dem Giessverfahren auch eine Giessvorrichtung, welche für die Anwendung des Giessverfahrens geeignet ist. Hierzu werden mehrere, eine Gussform bildende Dauerformsegmente verwendet. Die Step moved or should be removed (so-called slide). In addition to the casting method, the invention also includes a casting device which is suitable for the application of the casting method. For this purpose, a plurality of permanent mold segments forming a casting mold are used. The
Giessvorrichtung weist erfindungsgemäss einen Mechanismus zur Entfernung einzelner Dauerformsegmente bzw. Schieber auf, welche zur lokalen vorzeitigen Entformung erstarrter Gussformbereiche dienen. According to the invention, the casting apparatus has a mechanism for removing individual permanent mold segments or slides, which serve for local premature demolding of solidified casting mold areas.
Diese Dauerformsegmente bzw. Schieber, welche durch den Mechanismus bzw. Schieber-Aktorik entfernbar sind, können einen oder mehrere  These permanent mold segments or sliders, which can be removed by the mechanism or slider actuator system, can have one or more
Temperatursensoren für die Ermittlung der Oberflächentemperatur im Bereich der Gussform aufweisen. Have temperature sensors for determining the surface temperature in the mold.
Vorzugsweise verfügt der Schieber bzw. das Dauerformsegment, welches durch den Mechanismus entfernbar ist, über eine eigene Kühlvorrichtung. In dieser Kühlvorrichtung wird als Kühlmedium vorzugsweise Wasser, Öl oder ein Wasser- Öl-Geschmisch eingesetzt.  Preferably, the slider or permanent mold segment, which is removable by the mechanism, has its own cooling device. In this cooling device is preferably used as a cooling medium water, oil or a water-oil Geschmisch.
Besonders bevorzugt weisen nebst dem Schieber auch andere Particularly preferred, in addition to the slider and others
Dauerformsegmente Kühlvorrichtungen auf, welche vorzugsweise ebenfalls als Kühlmedium Wasser, Oel oder ein Wasser-Öl-Geschmisch einsetzen.  Dauerformsegmente cooling devices, which preferably also use as a cooling medium water, oil or a water-oil Geschmisch.
Die Giessvorrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform auch eine Steuerung aufweisen, welche den Mechanismus zur Entfernung einzelner In a preferred embodiment, the casting apparatus may also include a controller which controls the mechanism for removing individual
Dauerformsegmente steuert. Continuous shape segments controls.
So kann diese Steuerung beispielsweise den Mechanismus bzw. die Aktorik zur Entfernung einzelner Dauerformsegmente (Schieber) in Abhängigkeit von einer gemessenen Oberflächentemperatur oder auch zeitabhängig steuern. Die Erfindung umfasst nebst dem Giessverfahren, der Giessvorrichtung auch eine erfindungsgemässe Dauerform, welche im Wesentlichen aus mindestens zwei die Dauerform bildenden Dauerformsegmenten gebildet wird. Bei mindestens einem der Dauerformsegmente, vorzugsweise einem sog. Schieber, wird eine  Thus, this control, for example, the mechanism or the actuators for the removal of individual Dauerformsegmente (slider) as a function of a measured surface temperature or time-dependent control. In addition to the casting method, the casting device also includes a permanent mold according to the invention, which is essentially formed from at least two permanent mold segments forming the permanent mold. In at least one of the permanent mold segments, preferably a so-called slider, a
Kühlvorrichtung vorgesehen. Diese kann unter anderem aus einem oder mehreren dem Dauerformsegment zugeordneten oder darin integrierten Kühlkanälen für den Transport eines Kühlmediums bestehen. Bevorzugt werden die Öffnungen dieser Kühlkanäle derart angeordnet, dass sie sich formschlüssig und damit dicht in geschlossenem Zustand befinden, solange sich die Dauerformsegmente bzw. der Schieber mit den anderen Cooling device provided. Among other things, this can consist of one or more cooling channels assigned to the permanent mold segment or integrated therein for the transport of a cooling medium. Preferably, the openings of these cooling channels are arranged such that they are positively and thus close in the closed state, as long as the Dauerformsegmente or the slide with the other
Dauerformsegmenten im geschlossenen und die Dauerform bildenden Zustand befinden und dass die Öffnungen dieser Kühlkanäle freigelegt werden, sobald eines der Dauerformsegmente bzw. der Schieber aus dem geschlossenen Permanent mold segments are in the closed and permanent forming state and that the openings of these cooling channels are exposed as soon as one of the permanent mold segments or the slide from the closed
Zustand bewegt wird. Condition is moved.
Bevorzugt stellen die Kühlkanäle im Dauerformsegment bzw. im Schieber eingebrachte Bohrungen dar. Hierbei können die Öffnungen dieser Kühlkanäle derart an der Oberfläche des Dauerformsegmentes bzw. des Schiebers  Preferably, the cooling channels in the permanent mold segment or introduced in the slider holes. In this case, the openings of these cooling channels can be so on the surface of the permanent mold segment or the slider
angeordnet sein, dass bei freigelegter Öffnung und druckbeaufschlagter be arranged that with exposed opening and pressurized
Beschickung der Kühlkanäle mit einem Kühlmedium, das Kühlmedium in Richtung Gussstückoberfläche bzw. Kavität befördert, z.B. aufgesprüht wird. Charging the cooling channels with a cooling medium that conveys cooling medium towards the casting surface or cavity, e.g. is sprayed on.
Die Kühlkanäle können auch durch auf oder in der Oberfläche des The cooling channels can also be located on or in the surface of the
Dauerformsegmentes eingebrachte Leitungen, vorzugsweise Schläuche, oderDauerformsegmentes introduced lines, preferably hoses, or
Nuten gebildet werden. Die Öffnungen dieser Leitungen können hierbei derart an der Oberfläche des Dauerformsegmentes angeordnet sein, dass bei freigelegter Öffnung und druckbeaufschlagtem Transport eines Kühlmediums in den Leitungen oder Nuten das Kühlmedium in Richtung Gussstück bzw. Kavität zwecks direkter Kühlung befördert wird. Grooves are formed. The openings of these lines can in this case be arranged on the surface of the permanent mold segment such that, with the opening exposed and pressurized transport of a cooling medium in the lines or grooves, the cooling medium is conveyed in the direction of the casting or cavity for the purpose of direct cooling.
Konstruktiv kann auch vorgesehen sein, dass bei partiellem Abheben eines der Dauerformsegmente bzw. des Schiebers, die Öffnungen der Kühlkanäle an der Dauerformsegmentoberfläche bzw. Schieber freigelegt werden und dabei der damit freigelegte Bereich der Gussstückoberfläche mit dem Kühlmedium direkt geflutet wird. Hierbei kann sowohl ein geschlossener wie auch einen offener Kühlkreislauf gebildet werden.  Structurally, it can also be provided that, when partially lifting one of the permanent mold segments or the slide, the openings of the cooling channels are exposed on the permanent mold segment surface or slide and the area of the casting surface thus exposed is directly flooded with the cooling medium. In this case, both a closed and an open cooling circuit can be formed.
Die Kühlvorrichtung im Schieber bzw. in den Dauerformsegmenten besteht aus mindestens zwei Kühlkanälen. Hierbei dient sicher ein Kühlkanal als Kühlmedium- Zufluss und sicher ein Kühlkanal als Kühlmedium-Abfluss. Die Kühlkanäle können derart angeordnet sein, dass wenn sich die Dauerformsegmente bzw. der  The cooling device in the slide or in the permanent mold segments consists of at least two cooling channels. This is certainly a cooling channel as Kühlmedium- inflow and certainly a cooling channel as a cooling medium outflow. The cooling channels may be arranged such that when the permanent mold segments or the
Schieber mit den anderen Dauerformsegmenten im formschlüssig geschlossenem und die Dauerform bildenden Zustand befinden, die genannten Kühlkanäle im oder an den Dauerformsegmenten einen geschlossenen Kühlkreislauf bilden. Slider with the other permanent mold segments in positively closed and the permanent mold forming state, said cooling channels in or on the permanent mold segments form a closed cooling circuit.
Eine weitere Variante des erfindungsgemässen Giessverfahrens ist die Another variant of the inventive casting method is the
Verwendung von einem oder von mehreren sog.„verlorener Formsegmente" anstelle der zu entfernenden, einzelnen Dauerformsegmenten. Unter verlorenen Formsegmenten sind vorzugsweise Sandgusssegmente zu verstehen. Bei dieser Variante des erfindungsgemässen Verfahrens wird nach Ausbildung eines Use of one or more so-called "lost mold segments" instead of the individual permanent mold segments to be removed. "Lost mold segments are preferably sand casting segments
Bereiches mit fester Randschale aus erstarrtem Metall das sog.„verlorene Area with fixed marginal shell of solidified metal the so-called "lost
Formsegment" an dieser Stelle einfach mit dem Kühlmedium weggespült. Mold segment "at this point simply washed away with the cooling medium.
Hierdurch erhält man eine besonders einfache Giessvorrichtung, denn diese benötigt keinen speziellen Mechanismus zur Entfernung einzelner  This gives a particularly simple casting device, because this requires no special mechanism for the removal of individual
Dauerformsegmente wie bei den vorgenannten Varianten der Erfindung. Die vorzeitige, lokale Teilentformung geschieht einfach durch das Wegspülen der zu entfernenden (verlorenen) Formsegmente. Im Gegensatz zum Ablationsverfahren, wo die gesamte Sandform weggespült wird, kann hier jedoch weiterhin mit Permanent mold segments as in the aforementioned variants of the invention. The premature, local partial removal occurs simply by flushing away the (lost) mold segments to be removed. In contrast to the ablation process, where the entire sand mold is washed away, however, it can continue to be used here
Dauerformen gearbeitet werden. Permanent molds are worked.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die explizit beschriebenen The present invention is not limited to those explicitly described
Ausführungsformen beschränkt. Diese Varianten sind vielmehr als Anregung für den Fachmann gedacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen Ausführungsformen sind daher leicht weitere, vorteilhafte Anwendungen und Kombinationen ableitbar, welche den Erfindungsgedanken ebenfalls wiedergeben und durch die folgenden Ansprüche geschützt werden sollen. Legende Limited embodiments. These variants are intended rather as a suggestion for the expert to implement the idea of the invention as low as possible. From the described embodiments, therefore, further advantageous applications and combinations are readily derivable, which also reflect the inventive concept and should be protected by the following claims. Legend
1 Dauerformhälfte, Formoberteil 1 permanent mold half, mold top
2 Dauerformhälfte, Formunterteil  2 permanent mold half, lower mold part
3 Kühlung, Kokillenkühlung  3 cooling, chill cooling
4 Formsegment, Dauerformsegment, Kokillensegment  4 mold segment, permanent mold segment, mold segment
5 Kavität, Gussform  5 cavity, mold
6 Randschale  6 marginal shell
7 Direkte Bauteil- bzw. Gussteilkühlung  7 Direct component or casting cooling
8 Gusstück  8 cast
9 Dauerformsegment  9 permanent shape segment
10 Gekühlter Schieber  10 cooled slide
1 1 Schieber  1 1 slider
12 Kühlvorrichtung Schieber  12 cooler slider
13 Kühlkanal für den Kühlmittelabfluss  13 Cooling channel for the coolant outflow
14 Kühlkanal für den Kühlmittelzufluss  14 Cooling channel for the coolant inflow
15 Verbindungskanal  15 connecting channel
16 Schieber mit integriertem Kühlmittelzufluss bzw. Düsenöffnungen 16 slides with integrated coolant inflow or nozzle openings
17 Dauerformsegment 17 permanent shape segment
18 Kühlkanal  18 cooling channel
19 Schieber  19 pushers
20 Kühlkanal  20 cooling channel
21 Kühlmedium  21 cooling medium
22 Schieber  22 slides
23 Temperatursensor  23 temperature sensor
24 Steuerung  24 control
25 Öffnungen  25 openings

Claims

Patentansprüche  claims
1 . Giessverfahren für Dauerformen, insbesondere metallische oder keramische Dauerformen, zum Glessen von Metall, vorzugsweise nach dem Kokillen- oder Druckgussverfahren, in eine aus mehreren Dauerformsegmenten (1 ,2, 4, 9, 10,1 . Casting method for permanent molds, in particular metallic or ceramic permanent molds, for the glazing of metal, preferably by the mold or die casting method, into one of a plurality of permanent mold segments (1, 2, 4, 9, 10,
1 1 , 16, 17, 19, 22) gebildete Gussform (5), wobei das Giessverfahren folgende Schritte aufweist: 1 1, 16, 17, 19, 22) formed casting mold (5), wherein the casting method comprises the following steps:
- Schliessen der Dauerformsegmente (1 ,2, 4, 9, 10, 1 1 , 16, 17, 19, 22)  Closing the permanent mold segments (1, 2, 4, 9, 10, 11, 16, 17, 19, 22)
- Befüllen der Dauerform mit flüssigem Metall,  Filling the permanent mold with liquid metal,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
unmittelbar nach Ausbildung eines Bereichs mit fester Randschale (6) aus erstarrtem Metall, eine Teilentformung des entstehenden und teils noch flüssigen oder weichen Gussstückes (8) im Bereich mit fester Randschale (6) durch Entfernung einer oder mehrerer Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) geschieht  immediately after the formation of a region having a solid peripheral shell (6) made of solidified metal, a partial removal of the resulting and partly still liquid or soft casting (8) in the area with a fixed peripheral shell (6) by removal of one or more permanent-mold segments (4, 10, 16, 19, 22) happens
und dass der freigelegte Bereich der Gussstückoberfläche mit fester  and that the exposed area of the casting surface is firmer
Randschale (6) mit einem Kühlmedium (21 ) beaufschlagt wird, wobei hierzu vorzugsweise Wasser oder ein Sprühnebel aus Wasser und Luft verwendet wird, und wobei die Kühlmedium-Beaufschlagung besonders bevorzugt durch Flutung der gesamten freigelegten Gussstückoberfläche mit dem Kühlmedium geschieht,  Peripheral shell (6) is acted upon with a cooling medium (21), wherein for this purpose preferably water or a spray of water and air is used, and wherein the cooling medium loading is particularly preferably done by flooding the entire exposed casting surface with the cooling medium,
um den Erstarrungsprozess des Gussstückes zu beschleunigen.  to accelerate the solidification process of the casting.
2. Giessverfahren mit Dauerformen zum Glessen von Metall nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend dem Erstarrungsfortschritt weitere Dauerformsegmente lokal entformt werden, 2. casting method with permanent molds for the glazing of metal according to claim 1, characterized in that according to the solidification progress further permanent mold segments are removed from the mold locally,
und dass die zusätzlich freigelegten festen Randschalen des Bauteiles ebenfalls mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden, um den  and that the additionally exposed solid edge shells of the component are also acted upon by the cooling medium to the
Erstarrungsprozess des Gussstückes weiter zu beschleunigen.  Solidification process of the casting to further accelerate.
3. Giessverfahren mit Dauerformen zum Glessen von Metall nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Dauerfornnsegnnente (4, 10, 22) eine Kühlvorrichtung (3, 12) aufweisen, welche nach der Befüllung der 3. casting method with permanent molds for the glazing of metal according to claim 1 or 2, characterized in that individual Dauerfornnsegnnente (4, 10, 22) a cooling device (3, 12), which after filling the
Dauerform mit flüssigem Metall eingeschaltet werden. Permanent form be turned on with liquid metal.
Giessverfahren mit Dauerformen zum Glessen von Metall nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Casting method with permanent molds for the glazing of metal according to claim 3, characterized in that
die Kühlvorrichtungen (12, 20) einzelner Dauerformsegmente (2, 19, 22) sequenziell zugeschaltet werden, wobei vorzugsweise die Kühlvorrichtungen jener Dauerformsegmente zuerst zugeschaltet werden, welche in einem späteren Verfahrensschritt entfernt werden sollen. the cooling devices (12, 20) of individual continuous-form segments (2, 19, 22) are switched on sequentially, wherein preferably the cooling devices of those permanent-form segments are first switched on, which are to be removed in a later method step.
Giessvorrichtung geeignet für die Anwendung eines Giessverfahrens gemäss einer der vorangehenden Verfahrensansprüche, enthaltend mehrere eine Gussform bildende Dauerformsegmente (1 ,2, 4, 9, 10, 1 1 , 16, 17, 19, 22), dadurch gekennzeichnet, dass die Giessvorrichtung einen Mechanismus zur Entfernung einzelner Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) zur lokalen vorzeitigen Entformung erstarrter Gussstückbereiche aufweist. Casting device suitable for the application of a casting method according to one of the preceding method claims, comprising a plurality of permanent mold segments forming a casting mold (1, 2, 4, 9, 10, 11, 16, 17, 19, 22), characterized in that the casting device has a mechanism for removing individual Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) for local premature demolding of solidified casting sections.
Giessvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Casting device according to claim 5, characterized in that the
Dauerformsegment (4, 10, 16, 19, 22), welches durch den Mechanismus entfernbar ist, Temperatursensoren (23) für die Ermittlung der Permanent mold segment (4, 10, 16, 19, 22), which is removable by the mechanism, temperature sensors (23) for determining the
Oberflächentemperatur im Bereich der Gussform (5) aufweist. Surface temperature in the region of the mold (5).
Giessvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dauerformsegment (4, 10, 16, 19, 22), welches durch den Mechanismus entfernbar ist, über eine eigene Kühlvorrichtung (3, 12) verfügt, vorzugsweise wird in der Kühlvorrichtung (3, 12) als Kühlmedium (21 ) Wasser, Oel oder ein Wasser-Öl-Geschmisch eingesetzt. Giessvorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) Kühlvorrichtungen (3, 12, 18) aufweisen, vorzugsweise wird als Kühlmedium (21 ) Wasser, Oel oder ein Wasser-Öl-Geschmisch eingesetzt. Casting device according to claim 5 or 6, characterized in that the permanent mold segment (4, 10, 16, 19, 22), which is removable by the mechanism, has its own cooling device (3, 12), preferably in the cooling device (3 , 12) used as a cooling medium (21) water, oil or a water-oil Geschmisch. Casting device according to claim 5, characterized in that the permanent mold segments (4, 10, 16, 19, 22) cooling devices (3, 12, 18) preferably, water, oil or a water-oil mixture is used as the cooling medium (21).
9. Giessvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch 9. Casting device according to one of claims 5 to 7, characterized
gekennzeichnet, dass die Giessvorrichtung eine Steuerung (24) aufweist, welche den Mechanismus zur Entfernung einzelner Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) steuert.  in that the casting device has a control (24) which controls the mechanism for removing individual permanent mold segments (4, 10, 16, 19, 22).
10. Giessvorrichtung gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die 10. Casting device according to claim 9, characterized in that the
Steuerung (24) den Mechanismus zur Entfernung einzelner  Control (24) the mechanism for removing individual
Dauerformsegmente (4, 10, 16, 19, 22) in Abhängigkeit von einer gemessenen Oberflächentemperatur oder zeitabhängig steuert.  Permanent shape segments (4, 10, 16, 19, 22) depending on a measured surface temperature or time-dependent controls.
1 1 .Dauerform für die Verwendung in einer Giessvorrichtung oder mit einem 1 1 .Dauernform for use in a casting device or with a
Dauerformgiessverfahren gemäss einer der vorangehenden Ansprüche, enthaltend mindestens zwei die Dauerform bildende Dauerformsegmente (1 ,2, 4, 9, 10, 1 1 , 16, 17, 19, 22), dadurch gekennzeichnet, dass  A permanent mold casting method according to one of the preceding claims, comprising at least two permanent mold segments (1, 2, 4, 9, 10, 11, 16, 17, 19, 22) forming the permanent mold, characterized in that
mindestens eines der Dauerformsegmente (1 , 4, 10, 1 1 , 16, 19, 22) ein oder mehrere zugeordnete, vorzugsweise im Dauerformsegment integrierte,  at least one of the continuous shape segments (1, 4, 10, 11, 16, 19, 22) has one or more associated ones, preferably integrated in the duration segment,
Kühlkanäle (3,13, 14, 15, 18, 20) für den Transport eines Kühlmediums (21 ) aufweisen,  Cooling channels (3,13, 14, 15, 18, 20) for the transport of a cooling medium (21),
wobei die Öffnungen (25) der Kühlkanäle (13, 14, 15, 18, 20) derart angeordnet sind, dass sie sich formschlüssig in geschlossenem Zustand befinden, solange sich die Dauerformsegmente (10, 1 1 , 16, 19, 22) im geschlossenen und die Dauerform bildenden Zustand befinden und dass die Öffnungen (25) dieser wherein the openings (25) of the cooling channels (13, 14, 15, 18, 20) are arranged such that they are positively in the closed state, as long as the Dauerformsegmente (10, 1 1, 16, 19, 22) in the closed and the permanent form forming state and that the openings (25) of this
Kühlkanäle (13, 14, 15, 18, 20) freigelegt werden, sobald eines der Cooling channels (13, 14, 15, 18, 20) are exposed as soon as one of
Dauerformsegmente (10, 1 1 , 16, 19, 22) aus dem geschlossenen Zustand bewegt wird. 12. Dauerform gemäss Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die  Permanent mold segments (10, 1 1, 16, 19, 22) is moved from the closed state. 12. permanent mold according to claim 1 1, characterized in that the
Kühlkanäle (13, 14, 15, 18, 20) im Dauerformsegment eingebrachte Bohrungen darstellen und dass die Öffnungen (25) dieser Kühlkanäle (13, 14, 15, 18, 20) derart an der Oberfläche des Dauerformsegmentes (10, 1 1 , 16, 19, 22) angeordnet sind, dass bei freigelegter Öffnung (25) und druckbeaufschlagtem Transport eines Kühlmediums (21 ) in den freigelegten Kühlkanälen (13, 14, 15, 18, 20), ein Kühlmedium in Richtung Gussstück bzw. Kavität (5) befördert wird. Cooling channels (13, 14, 15, 18, 20) introduced in Dauerformsegment bores represent and that the openings (25) of these cooling channels (13, 14, 15, 18, 20) are arranged on the surface of the Dauerformsegmentes (10, 1 1, 16, 19, 22) that with an exposed opening (25) and pressurized transport of a cooling medium (21) in the exposed cooling channels (13, 14, 15, 18, 20), a cooling medium in the direction of casting or cavity (5) is conveyed.
13.Dauerform gemäss einem der Ansprüche 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle durch auf oder in der Oberfläche des Dauerformsegmentes eingebrachte Leitungen, vorzugsweise Schläuche, oder Nuten gebildet werden und dass die Öffnungen dieser Leitungen derart an der Oberfläche des 13.Dauerform according to any one of claims 1 1 or 12, characterized in that the cooling channels are formed by introduced on or in the surface of the permanent mold segment lines, preferably hoses, or grooves and in that the openings of these lines on the surface of the
Dauerformsegmentes angeordnet sind, dass bei freigelegter Öffnung und druckbeaufschlagtem Transport eines Kühlmediums in den Leitungen oder Nuten das Kühlmedium in Richtung Gussstück bzw. Kavität befördert wird. 14. Dauerform gemäss einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei partiellem Abheben eines Dauerformsegmentes (10) die Öffnungen (25) der Kühlkanäle (13, 14, 18, 20) an der Dauerformsegmentoberfläche freigelegt werden und dabei der damit freigelegte Bereich der  Dauerformsegmentes are arranged, that when exposed opening and pressurized transport of a cooling medium in the lines or grooves, the cooling medium is conveyed in the direction of casting or cavity. 14. permanent mold according to one of claims 1 1 to 13, characterized in that when partially lifting a Dauerformsegmentes (10) the openings (25) of the cooling channels (13, 14, 18, 20) are exposed on the Dauerformsegmentoberfläche and thereby exposed thereby Field of
Gussstückoberfläche mit dem Kühlmedium (21 ) direkt geflutet wird, wobei dadurch ein geschlossener oder einen offener Kühlkreislauf gebildet wird.  Casting surface with the cooling medium (21) is flooded directly, thereby forming a closed or an open cooling circuit.
15. Dauerform gemäss einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerformsegmente (10) mindestens zwei Kühlkanäle (13, 14) aufweisen, wobei mindestens ein Kühlkanal (14) als Kühlmedium-Zufluss und mindestens ein Kühlkanal (13) als Kühlmedium-Abfluss dient, und die 15. permanent mold according to one of claims 1 1 to 14, characterized in that the permanent mold segments (10) at least two cooling channels (13, 14), wherein at least one cooling channel (14) as a cooling medium inflow and at least one cooling channel (13) as Cooling medium drain serves, and the
Kühlkanäle (13, 14, 15) derart angeordnet sind, dass wenn sich die  Cooling channels (13, 14, 15) are arranged such that when the
Dauerformsegmente (9, 1 1 , 10) im formschlüssig geschlossenem und die Dauerform bildenden Zustand befinden, die genannten Kühlkanäle (13, 14, 15) im oder in den Dauerformsegmenten (10) einen geschlossenen Kühlkreislauf (12) bilden. Permanent mold segments (9, 1 1, 10) are in the positively closed and forming the permanent shape state, said cooling channels (13, 14, 15) in or in the permanent mold segments (10) form a closed cooling circuit (12).
.Giessverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder Giessvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass .Gießverfahren according to one of claims 1 to 4 or casting device according to one of claims 5 to 10, characterized in that
die zu entfernenden Dauerformsegmente durch verlorene Formsegmente, bevorzugt Sandgusssegmente, ersetzt werden und die Teilentformung durch das Wegspülen dieser verlorenen Formsegmente mit dem Kühlmedium (21 ) geschieht. the permanent mold segments to be removed are replaced by lost mold segments, preferably sand casting segments, and the partial demoulding takes place by flushing away these lost mold segments with the cooling medium (21).
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