[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Druckgießen
von metallischem Material in thixotropem Zustand in eine Form, die mehrere Angussöffnungen
hat, umfassend einen beheizbaren Verteiler mit einem Einlass für das Material und
mehreren mit dem Einlass über Kanäle in Verbindung stehenden Auslässen, und eine Mehrzahl
von beheizbaren Gießrohren mit jeweils einem Eingang zum Anschluss an je einen der
Auslässe und einem Ausgang zum Ansetzen an je eine der Angussöffnungen.
[0002] Beim Druckgießen von metallischem Material im thixotropen ("semi-soliden" bzw. "fest-flüssigen")
Zustand, auch als Metall-Spritzgießen, Thixoforming, Thixocasting oder Thixomolding
bekannt, können Druckgussteile mit gegenüber herkömmlichen Druckgussverfahren verbesserten
Eigenschaften hergestellt werden. Dabei werden die Materialien auf die Übergangstemperatur
zwischen der festen und der flüssigen Phase gebracht, sodass verteilte kristallisierte
Bestandteile in zusammenhängende geschmolzene Bereiche eingebettet sind ("thixotrope
Phase"). Durch die zusätzliche Einwirkung von Scherkräften werden die kristallinen
Strukturen der festen Bestandteile verkleinert, die Viskosität des Materials sinkt,
was dessen Einspritzen in die Druckgussform erleichtert und ein präzises Druckgießen
ermöglicht.
[0003] Vorrichtungen der eingangs genannten Art mit einem beheizbaren Verteiler und mehreren
beheizbaren Gießrohren dienen dazu, mit einer einzigen Spritzgussmaschine gleich mehrere
Formen oder eine große Form über mehrere Angussöffnungen zu beschicken, um die Fließstrecken
in der Form kurz zu halten. Die Gießrohre werden auch als "Heißkanäle" bezeichnet,
und Systeme mit mehreren Gießrohren als "Mehrfach-Heißkanalsysteme".
[0004] Die Anforderungen an Mehrfach-Heißkanalsysteme für das Thixoforming unterscheiden
sich dabei wesentlich von "normalen" Heißkanalsystemen für z.B. den Kunststoffspritzguss.
Die Prozesstemperatur für das Thixoforming von z.B. Aluminium- oder Magnesiumlegierungen
liegt im Bereich von 550 - 700 °C. Die für das Spritzgießen der thixotropen Metallschmelze
erforderlichen Drücke betragen dabei mehrere 100 bar bis zu über 1000 bar.
[0005] Bei derartig hohen Temperaturen und Drücken versagen bereits viele Abdichtungssysteme,
die zum Beispiel im Kunststoffspritzguss zur Abdichtung zwischen Spritzgussmaschine,
Verteiler, Gießrohren und Form noch problemlos einsetzbar sind, wie Hochtemperaturkunststoff-Dichtringe
und metallische Schraubverbindungen. Kunststoffdichtungen weichen auf, und metallische
Schraubverbindungen beginnen bei hohen Temperaturen zu "kriechen", d.h. geben nach,
lockern sich und werden undicht. Nicht zuletzt ist bei hohen Temperaturbereichen die
Wärmedehnung der Bauteile signifikant, was die Materialermüdung aller Verbindungen
und damit Undichtigkeiten verstärkt. Derzeit bekannte Mehrfach-Heißkanalsysteme für
Thixoforming haben daher nur kurze Standzeiten, was ihren praktischen Einsatz stark
limitiert.
[0006] Die Erfindung setzt sich zum Ziel, ein Mehrfach-Heißkanalsystem für das Druckgießen
von metallischen Materialien in thixotropem Zustand zu schaffen, welches hohe Standzeiten
ermöglicht.
[0007] Dieses Ziel wird in einem ersten Aspekt mit einer Vorrichtung der einleitend genannten
Art erreicht, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass jedes Gießrohr mit
einem rund um seinen Eingang liegenden Stirnflächenbereich an einem rund um den zugehörigen
Auslass liegenden Oberflächenbereich des Verteilers mittels einer linearen Relativbewegung
zwischen diesem Gießrohr und dem Verteiler in Dichtanlage bringbar ist, wobei an dem
Verteiler zumindest eine selektiv spannbare Zugeinrichtung mit ihrem einen Ende angreift,
deren anderes Ende an der Form verankerbar ist.
[0008] Das Mehrfach-Heißkanalsystem der Erfindung beruht auf dem neuartigen Ansatz, auf
störungsanfällige Schraubverbindungen zwischen Verteiler und Gießrohren gänzlich zu
verzichten und stattdessen eine wahlweise spann- und entspannbare Dichtpressung zwischen
den Gießrohren und dem Verteiler vorzusehen. Die Vorrichtung kann damit in entspanntem
Zustand auf die für das Thixoforming erforderliche Betriebstemperatur von z.B. 600
°C (Aluminium- oder Magnesiumlegierungen) gebracht werden, in welcher die dabei auftretende
Wärmedehnung der Gießrohre und des Verteilers deren Relativlagen verändert, und anschließend
wird durch Spannen der Zugeinrichtung die Dichtanlage zwischen den wärmegedehnten
Komponenten hergestellt. Die Abmessungen der Komponenten Gießrohre und Verteiler,
insbesondere die Ausrichtungen der Gießrohr-Stirnflächenbereiche und der Verteiler-Oberflächenbereiche,
können so bereits für den heißen Betriebszustand ausgelegt werden. Wenn die Zugeinrichtung
dann im heißen Betriebszustand gespannt wird, sind alle Komponenten perfekt zueinander
ausgerichtet. Dadurch kann im Betrieb eine optimale Dichtanlage zwischen Gießrohren
und Verteiler erreicht werden, selbst bei großen Mittenabständen zwischen den Angussöffnungen.
Durch den Verzicht auf gesonderte Dichtringe und störungsanfällige metallische Schraubverbindungen
können dabei außerordentliche Standzeiten der Vorrichtung von über 500.000 Druckgussvorgängen
("Schüssen") erreicht werden.
[0009] In diesem Sinne schafft die Erfindung in einem zweiten Aspekt auch ein Verfahren
zum Druckgießen von metallischem Material in thixotropem Zustand in eine Form, die
mehrere Anguss-öffnungen hat, mit den Schritten:
Bereitstellen einer Vorrichtung der hier vorgestellten Art;
Ansetzen der Gießrohre an die Angussöffnungen und Verankern der Zugeinrichtung in
entspanntem Zustand an der Form;
Aufheizen des Verteilers und der Gießrohre auf die für den thixotropen Zustand des
Materials erforderliche Temperatur;
Spannen der Zugeinrichtung, um die Stirnflächenbereiche der Gießrohre an den Oberflächenbereichen
des Verteilers in Dichtanlage zu bringen; und
Ansetzen der Düse einer Spritzgussmaschine an den Einlass des Verteilers und Druckgießen
des Materials über den Verteiler und die Gießrohre in die Form.
[0010] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gießrohre vom Verteiler aus gesehen voneinander
divergieren. Dadurch kann die Spannweite der Vorrichtung erhöht werden, sodass größere
Formen mit weiter auseinanderliegenden Angussöffnungen beschickt werden können, oder
es kann umgekehrt mit einem kleineren Verteiler das Auslangen gefunden werden, was
die zu erwärmende und abzukühlende Masse der Vorrichtung reduziert, so dass die Rüst-und
Stillstandszeiten bei Werkzeugwechseln oder Reparaturen verkürzt werden können. Gleichzeitig
wird durch die schräge Lage der Gießrohre gegenüber dem Verteiler eine Selbstzentrierung
des Verteilers erreicht, wenn dieser durch die Zugeinrichtung auf die Gießrohre gespannt
wird. Dadurch können allfällige ungleichmäßige Wärmedehnungen der Gießrohre besser
aufgenommen und eine noch bessere Abdichtung im heißen Zustand erzielt werden.
[0011] Für die Selbstzentrierung des Verteilers gegenüber den Gießrohren beim Spannen der
Zugeinrichtung ist es besonders günstig, wenn der Oberflächenbereich jedes Auslasses
schräg zu einer zentralen Achse des Verteilers und bevorzugt auch schräg zu dem zu
diesem Auslass führenden Kanal liegt, und/oder wenn der Stirnflächenbereich jedes
Gießrohres schräg zu seiner Längsachse liegt. Mit jeder dieser Maßnahmen kann die
Dichtheit im heißen Zustand noch weiter gesteigert werden. Durch die Zugeinrichtung
in Verbindung mit den schrägen Anpressflächen wird zusätzlich sichergestellt, dass
Wärmedehnungsschwankungen im Betrieb, zum Beispiel bei notwendigen Prozesstemperaturoptimierungen,
ausgeglichen werden, ebenso wie geringfügige Toleranzabweichungen aus dem Herstellprozess.
[0012] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal bildet die Längsachse jedes Gießrohres,
wenn es an den zugehörigen Auslass angeschlossen ist, einen stumpfen Winkel mit dem
zu diesem Auslass führenden Kanal. Dadurch erfährt der Strömungsweg der Schmelze beim
Übergang vom Verteiler zum jeweiligen Gießrohr einen leichten Knick, welcher das Abreißen
der erkalteten Schmelze, wenn das Gießrohr vom Verteiler im kalten Zustand beispielsweise
zu Reparaturzwecken getrennt werden soll, erleichtert. Die erkaltete Schmelze wird
beim Trennen der Gießrohre vom Verteiler an diesem Knick nicht nur auf Zug sondern
auch auf Scherung beansprucht, was das Abreißen begünstigt.
[0013] Bevorzugt weist der Verteiler neben jedem Auslass eine optional einstellbare seitliche
Führung für das eingangsseitige Ende des zugehörigen Gießrohres auf. Dadurch können
die Gießrohreingänge noch besser auf die Verteilerauslässe ausgerichtet werden. Im
Falle von divergierenden Gießrohren, insbesondere mit schrägen Stirnflächenbereichen
und damit zusammenwirkenden schrägen Verteiler-Oberflächenbereichen, bilden die seitlichen
Führungen überdies einen Anschlag für die Seitwärtsbewegung der Gießrohre bei der
Selbstzentrierung des Verteilers auf den Gießrohren.
[0014] In einer ersten Variante der Erfindung kann für jedes Gießrohr eine eigene Zugeinrichtung
vorgesehen werden, um den Verteiler gegen dieses Gießrohr zu spannen. In einer zweiten,
besonders vorteilhaften Variante sind die genannten Relativbewegungen für alle Gießrohre
parallel und allen Gießrohren ist eine gemeinsame Zugeinrichtung zugeordnet. Mit einer
einzigen Spann- bzw. Entspannbewegung der gemeinsamen Zugeinrichtung kann so der Verteiler
an allen Gießrohren zur Dichtanlage gebracht bzw. von diesen wieder gelöst werden.
[0015] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zugeinrichtung
eine kombinierte Zug-/Druckeinrichtung, die wahlweise zur Ausübung von Zug oder Druck
betätigbar ist. Die kombinierte Zug-/Druckeinrichtung kann zum kräftigen Abheben des
Verteilers von den Gießrohren verwendet werden, beispielsweise im erkalteten Zustand,
um die erkaltete Schmelze an den Schnittstellen der Verteilerauslässe zu den Gießrohreingängen
abzureißen.
[0016] Dazu ist es besonders günstig, wenn die Gießrohre temporär an der Form verankerbar
sind. Die Gießrohre können damit zum leichteren Abheben des Verteilers zunächst noch
an der Form fixiert werden, oder sie können überhaupt an der Form verankert bleiben,
wenn z.B. nur der Verteiler getauscht werden soll.
[0017] Die Zugeinrichtung kann auf jede in der Technik bekannte Art ausgebildet sein, beispielsweise
als Spannnocken, Exzenter, Schiebekeile usw. Bevorzugt ist die Zugeinrichtung durch
zumindest einen Hydraulikzylinder gebildet. Mit entsprechendem Hydraulikdruck, z.B.
5 bis 500 bar, und einer entsprechend großen Kolbenfläche können so sehr große Spannkräfte
aufgebracht werden, bis zu mehreren Tonnen. Zudem kann durch Verstellung des Hydraulikdrucks
im Betrieb jederzeit nachjustiert werden. Es versteht sich, dass die Zugeinrichtung
auch mehrere an verschiedenen Punkten des Verteilers angreifende Hydraulikzylinder
umfassen kann, beispielsweise an diametralen Enden eines langgestreckten Verteilers
oder über den Umfang eines runden oder polygonalen Verteilers verteilt.
[0018] Besonders günstig ist es, wenn die Hydraulikzylinder doppelwirkende Hydraulikzylinder
sind, mittels welchen eine kombinierte Zug-/Druckeinrichtung auf einfache Weise realisiert
werden kann.
[0019] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung greift das eine Ende der
Zugeinrichtung an dem Verteiler lösbar an, bevorzugt über eine Nut/Feder-Verbindung.
Dadurch kann die Vorrichtung auf besonders einfache Weise zur Reparatur und Wartung
in ihre Einzelteile zerlegt werden.
[0020] Bevorzugt sind der Verteiler und die Gießrohre von Kühlfluidkanälen durchzogen. Dadurch
kann die Vorrichtung bei Bedarf rasch abgekühlt werden, z.B. für Werkzeugwechsel oder
zur Reparatur. Zumindest einige der Kühlfluidkanäle können dabei die Verteiler-Oberflächenbereiche
und die jeweils daran anliegenden Gießrohr-Stirnflächenbereiche fluchtend durchsetzen.
Die Kühlfluidkanäle in den Gießrohren können dadurch vom Verteiler her gespeist werden,
sodass externe Kühlfluidzuleitungen zu den Gießrohren nicht erforderlich sind.
[0021] Die zwischen Verteiler und Form wirkende Zugeinrichtung ist einem hohen Temperaturgradienten
unterworfen. Der Verteiler liegt auf der Temperatur der thixotropen Schmelze, z.B.
600 °C, während die Form auf eine im Vergleich dazu kühle Temperatur von 100 - 300
°C temperiert wird. Um die Zugeinrichtung, beispielsweise die für diese verwendeten
Hydraulikzylinder, vor der hohen Temperatur des Verteilers zu schützen, ist gemäß
einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung das am Verteiler angreifende Ende
der Zugeinrichtung von zumindest einem Kühlfluidkanal durchsetzt, mit welchem diese
Ende gekühlt werden kann.
[0022] Die Vorrichtung der Erfindung kann einen eigenständigen Adapter zum Ansetzen einer
herkömmlichen Spritzgussmaschine an eine Form mit mehreren Angussöffnungen bilden.
Die Form braucht dazu lediglich mit einer Verankerung für das Ende der Zugeinrichtung
ausgestattet zu werden. In einer alternativen Ausführungsform kann die Vorrichtung
der Erfindung einen mit der Form verbindbaren oder einen Teil der Form selbst bildenden
Formeinsatz mit mehreren Angussöffnungen umfassen, welche Aufnahmen für die Ausgänge
der Gießrohre bilden. Der Formeinsatz kann beispielsweise ein Teil oder die gesamte
Formhälfte einer zweiteiligen Form sein.
[0023] Besonders günstig ist es, wenn die Längsachse jedes Gießrohres, wenn es an die zugehörige
Angussöffnung angesetzt ist, einen stumpfen Winkel mit der Durchtrittsachse dieser
Angussöffnung bildet. Dadurch ergibt sich auch an dieser Stelle ein leichter Knick
des Strömungswegs der Metallschmelze. Beim Entformen des durchgegossenen Formlings,
wenn die Form geöffnet wird und die Schmelze im Gießrohrausgang zu einem Pfropfen
erstarrt, reduziert dieser Knick zwischen Gießrohr und Angussöffnung die Länge des
Pfropfens. Der Pfropfen stellt Ausschuss dar, der vor dem nächsten Druckpressvorgang
entfernt werden muss, und ein kürzerer Pfropfen bedeutet verringerten Ausschuss.
[0024] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal kann der Formeinsatz einen Endanschlag für
den Verteiler bei dessen Relativbewegung gegenüber den Gießrohren darbieten. Dies
schafft Sicherheit bei einem Einsatz der Vorrichtung an älteren Spritzgussmaschinen,
welche zum Teil sehr hohe Anpresskräfte haben können, die zu einer Zerstörung der
zwischen dem Verteiler und der Form eingespannten Gießrohren führen könnten, wenn
sie nicht durch einen solchen Endanschlag abgefangen werden.
[0025] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung der Erfindung in gespanntem Zustand zwischen einer Spritzgussmaschine
und einer Form im Schnitt;
Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1 in entspanntem Zustand mit von den Gießrohren abgehobenem
Verteiler im Schnitt;
Fig. 3 eines der Gießrohre der Vorrichtung von Fig. 1 in einer Seitenansicht; und
die Fig. 4 und 5 zwei weitere Ausführungsformen der Vorrichtung der Erfindung in einer
Perspektivansicht von schrägunten (Fig. 4) bzw. schräg-oben (Fig. 5).
[0026] Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zum Druckgießen von metallischem Material,
z.B. einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung. Die Vorrichtung 1 ist in der Art eines
Adapters bzw. Mehrfachverteilers ("Mehrfach-Heißkanals") zwischen die Düse 2 einer
(nicht weiter dargestellten) Spritzgussmaschine und eine Form 3 mit mehreren Angussöffnungen
4, 5 zwischengeschaltet. In der Spritzgussmaschine wird das metallische Material durch
Temperatur- und Druckeinwirkung z.B. mittels einer beheizten Schneckeneinheit in den
thixotropen Zustand versetzt und über die Düse 2 für den Druckgussvorgang ("Schuss")
als thixotrope Metallschmelze abgegeben.
[0027] Die Metallschmelze aus der Düse 2 wird von der Vorrichtung 1 über die Angussöffnungen
4, 5 in an diese anschließende Formhohlräume 6, 7 der Form 3 gespritzt, um darin einen
oder mehrere Formlinge (nicht gezeigt) zu gießen. Die Form 3 ist in herkömmlicher
Weise mehrteilig und öffenbar, beispielsweise mittels zweier relativ zueinander öffen-
und schließbarer Formhälften 8, 9, um die Formlinge aus den Formhohlräumen 6, 7 zu
entformen; dazu dienende Auswerfer in den Formhälften 8, 9 sind der Einfachheit halber
nicht gezeigt.
[0028] Die Angussöffnungen 4, 5 können in der einen Formhälfte 9 ausgebildet sein oder in
einem Formeinsatz 10 der Formhälfte 9. Die Form 3 oder ihr Formeinsatz 10 mit den
Angussöffnungen 4, 5 kann von der Vorrichtung 1 gesondert oder ein Teil derselben
sein.
[0029] Die Vorrichtung 1 weist einen zentralen Verteiler 11 auf, z.B. aus einem soliden
Metallblock, der von inneren, sich verzweigenden Kanälen 12, 13 durchzogen ist. Die
Kanäle 12, 13 verbinden einen Einlass 14 auf einer Seite des Verteilers 11 mit zwei
oder mehr Auslässen 15, 16 auf einer anderen Seite des Verteilers 11. Die Auslässe
15, 16 sind beispielsweise auf einer dem Einlass 14 gegenüberliegenden oder benachbarten
Seite des Verteilers 11 angeordnet. Im gezeigten Beispiel liegen die Auslässe 15,
16 auf schräg nach unten und außen weisenden Oberflächenbereichen 17, 18 des Verteilers
11, während der Einlass 14 auf der oberen Seite 19 des Verteilers 11 liegt. Es versteht
sich, dass die Vorrichtung 1 in beliebiger Einbaulage verwendet werden kann, sodass
die Ausdrücke "oben" und "unten" hier nur relativ zueinander zu verstehen sind.
[0030] Vom Verteiler 11 gehen zwei oder mehr Gießrohre 21, 22 aus, die unter einem Divergenzwinkel
α voneinander divergieren. Jedes Gießrohr 21, 22 hat einen Eingang 23, 24 und einen
Ausgang 25, 26, die über den Rohrinnenraum des Gießrohres 21, 22 miteinander in Strömungsverbindung
stehen. Der Eingang 23, 24 jedes Gießrohres 21, 22 ist jeweils mit einem der Auslässe
15, 16 des Verteilers 11 in Strömungsverbindung bringbar, und der Ausgang 25, 26 jedes
Gießrohres 21, 22 jeweils mit einer der Angussöffnungen 4, 5 der Form 3.
[0031] Der Verteiler 11 einerseits und die Gießrohre 21, 22 anderseits sind zueinander relativbeweglich,
und zwar zwischen einer ersten, in Fig. 1 gezeigten Stellung, in welcher die rund
um die Eingänge 23, 24 liegenden Stirnflächenbereiche 27, 28 der Gießrohre 21, 22
jeweils mit dem rund um den zugehörigen Auslass 15, 16 liegenden Oberflächenbereich
17, 18 des Verteilers 11 in Dichtanlage sind, und einer zweiten, in Fig. 2 gezeigten
Stellung, in der die Stirnflächenbereiche 27, 28 der Gießrohre 21, 22 von den Oberflächenbereichen
17, 18 des Verteilers 11 abgehoben sind. Dazu ist beispielsweise jedes Gießrohr 21,
22 in einer zu seiner Längsachse 29, 30 parallelen Linearbewegung 31, 32 individuell
gegenüber dem Verteiler 11 relativbeweglich, oder es sind alle Gießrohre 21, 22 in
derselbe Linearrichtung gegenüber dem Verteiler 11 relativbeweglich bzw. ist umgekehrt
betrachtet der Verteiler 11 in einer einzigen Linearbewegung 33 gegenüber allen Gießrohren
21, 22 relativbeweglich. Diese gemeinsame Bewegung bzw. einzige Linearbewegung 33
kann beispielsweise parallel zu einer zentralen Achse 34 des Verteilers 11 sein, welche
Achse 34 insbesondere auch mit einer zentralen Achse 35 der Düse 2 der Spritzgussmaschine
zusammenfallen kann.
[0032] Um in der Abdichtungsstellung (Fig. 1) den Verteiler 11 dicht an die Gießrohre 21,
22 anzupressen, d.h. die Dichtanlage zwischen den Verteiler-Oberflächenbereichen 17,
18 und den Gießrohr-Stirnflächenbereichen 27, 28 herzustellen, weist die Vorrichtung
1 mindestens eine Zugeinrichtung 36 auf, die mit ihrem einen Ende 37 am Verteiler
11 und mit ihrem anderen Ende 38 an der Form 3 angreift, genauer an jener Formhälfte
9 bzw. dem Formeinsatz 10, welche bzw. welcher die Angussöffnungen 4, 5 hat. Die Zugeinrichtung
36 spannt die Gießrohre 21, 22 zwischen Verteiler 11 und Form 3 ein.
[0033] Zur besseren Aufnahme der von den Gießrohren 21, 22 auf die Form 3 bzw. die Angussöffnungen
4, 5 ausgeübten Kraft können die Angussöffnungen 4, 5 speziell an die Form der ausgangsseitigen
Enden der Gießrohre 21, 22 angepasste Aufnahmen 39, 40 bilden. Wie in Fig. 3 gezeigt,
sind die ausgangsseitigen Enden der Gießrohre 21, 22 mit Absätzen 41 und Abschrägungen
42 versehen, und die Aufnahmen 39, 40 der Angussöffnungen 4, 5 sind komplementär dazu
ausgebildet, um die Enden der Gießrohre 21, 22 formschlüssig bzw. zentrierend aufzunehmen
und dabei gleichzeitig abzudichten.
[0034] Wenn die Formhälfte 9 bzw. der Formeinsatz 10 mit den Angussöffnungen 4, 5 keinen
Teil der Vorrichtung 1 bildet, d.h. die Vorrichtung 1 zur Verbindung mit beliebigen
"fremden" Formen 3 bestimmt ist, dann ist das formseitige Ende 38 der Zugeinrichtung
36 entsprechend zur Verankerung an solchen Fremd-Formen 3 ausgebildet. Dazu kann das
Ende 38 beispielsweise Bohrungen 43 zur Verschraubung mit der Formhälfte 9 oder dem
Formeinsatz 10, einen Bajonettkopf, der in einer entsprechenden Bajonettnut der Formhälfte
9 oder des Formeinsatzes 10 verriegelbar ist, oder eine Spange oder Klammer aufweisen,
welche die Formhälfte 9 oder den Formeinsatz 10 lösbar ergreifen kann, od.dgl. Wenn
die Formhälfte 9 bzw. der Formeinsatz 10 Teil der Vorrichtung 1 sind, kann das Ende
38 der Zugeinrichtung 36 optional auch einstückig mit der Formhälfte 9 oder dem Formeinsatz
10 ausgebildet sein.
[0035] Auch das Ende 37 der Zugeinrichtung 36 kann lösbar an dem Verteiler 11 angreifen,
z.B. mittels einer Verschraubung, Bajonettkupplung, Klinkenverbindung, Schwalbenschwanzverbindung
oder wie gezeigt einer Nut/Feder-Verbindung mit einem T-förmigen Kopf 37', der in
eine T-Nut 37" des Verteilers 11 seitlich einschiebbar ist.
[0036] Für die Zugeinrichtung 36 kann jeder in der Technik bekannte Aktuator verwendet werden,
der eine Zugkraft (Spannkraft) zwischen Verteiler 11 und Form 3 errichten kann, um
diese gegeneinander zu spannen, beispielsweise ein Spannnocken, Exzenter, Schiebekeile,
eine Schraubzwinge od.dgl. Im gezeigten Beispiel weist die Zugeinrichtung 36 mindestens
einen Hydraulikzylinder auf, dessen Kolben mit dem einen Ende 37 und dessen Zylinderteil
mit dem anderen Ende 38 verbunden ist oder umgekehrt. Der Hydraulikzylinder kann mit
einem Druck von z.B. 5 bis 500 bar beaufschlagt werden.
[0037] Die Zugeinrichtung 36 kann auch eine kombinierte Zug-/Druckeinrichtung sein, beispielsweise
mit (mindestens) einem doppelwirkenden Hydraulikzylinder, so dass sie auch eine den
Verteiler 11 von der Form 3 entfernende Druckkraft (Spreizkraft) ausüben kann. Damit
können die Gießrohre 21, 22 vom Verteiler 11 nicht nur bloß gelockert werden, wie
es durch das Entspannen der Zugeinrichtung 36 geschieht, sondern die Gießrohre 21,
22 können auch mittels der Spreizkraft zwangsweise vom Verteiler 11 abgelöst werden
(Fig. 2), beispielsweise zu Reparatur- oder Werkzeugwechselzwecken. Allfällige in
den Kanälen 12, 13 des Verteilers 11 und den Innenräumen der Gießrohre 21, 22 erstarrte
Metallschmelze kann so durch die Spreizkraft der kombinierten Zug-/Druckeinrichtung
36 in den sich auftuenden Spalten 44, 45 zwischen den Stirnflächenbereichen 27, 28
und den Oberflächenbereichen 17, 18 abgerissen bzw. abgeschert werden, um die Gießrohre
21, 22 vollständig ausbauen zu können.
[0038] Die Gießrohre 21, 22 können zum Abtrennen des Verteilers 11 mittels in Querbohrungen
46' der Gießrohre 21, 22 eingreifender Querstifte oder Schrauben 46 an der Form 3
temporär verankert werden, beispielsweise an einem zwischen die Gießrohre 21, 22 reichenden
Vorsprung 10' des Formeinsatzes 10.
[0039] Bei einem großen oder langgestreckten Verteiler 11 können auch mehrere Zugeinrichtungen
36 über den Umfang oder die Längserstreckung des Verteilers 11 verteilt zum Einsatz
kommen.
[0040] Anstelle einer oder mehrerer gemeinsamer Zugeinrichtungen 36 für alle Gießrohre 21,
22 könnte auch für jedes Gießrohr 21, 22 eine eigene Zugeinrichtung 36 verwendet werden,
insbesondere bei individuellen Linearbewegungen 31, 32 der Gießrohre 21, 22.
[0041] Wie einleitend erörtert wird die Vorrichtung 1 als Mehrfach-Heißkanalsystem in einem
Heißbetrieb verwendet. Zu diesem Zweck sind sowohl der Verteiler 11 als auch die Gießrohre
21, 22 beheizbar, um sie auf die thixotrope Temperatur der zu gießenden Metallschmelze
zu bringen. Dazu ist der Verteiler 11 mit einer Heizeinrichtung 47 ausgestattet, beispielsweise
einem ringförmigen, elektrisch betriebenen Keramikheizelement oder anderen Widerstandsheizband,
das den Verteiler 11 mit engem Abstand umgibt und seinerseits von einer Wärmeisolierung
47' umschlossen ist. Das Heizelement 47 und die Wärmeisolierung 47' können von einer
wärmeisolierenden Abdeckhaube 48 abgehängt sein, die über den Verteiler 11 gestülpt
ist und eine zentrale Öffnung 49 hat, um der Spritzdüse 2 Zugang zum Einlass 14 des
Verteilers 11 zu gewähren. Die Abdeckhaube 48 kann auch auf Umfangsteilen der Formhälfte
9 aufliegen. Mithilfe der Heizeinrichtung 47 kann der Verteiler 11 auf die Prozesstemperatur
für Aluminium- oder Magnesiumlegierungen von z.B. 550 - 700 °C gebracht werden.
[0042] Die Gießrohre 21, 22 sind ebenfalls mit eigenen Heizeinrichtungen 51, 52 ausgestattet,
beispielsweise elektrisch betriebenen Heizhülsen, die auf die Gießrohre 21, 22 aufgezogen
und nach außen hin wärmeisoliert sind. Mithilfe der Heizhülsen 51, 52 werden auch
die Gießrohre 21, 22 auf die thixotrope Temperatur der Metallschmelze von z.B. 550
- 700 °C für Aluminium-oder Magnesiumlegierungen gebracht.
[0043] Die Form 3 mitsamt dem Formeinsatz 10 und dessen Vorsprung 10' wird zum Erstarrenlassen
der in die Form 3 eingespritzten Metallschmelze zum Formling auf eine vergleichsweise
niedrige Temperatur von z.B. 100 - 300 °C temperiert, z.B. mittels (nicht gezeigter)
Temperierfluidkanäle in der Form 3, die mit entsprechenden Temperierfluiden wie Öl,
Wasser oder Luft beaufschlagt werden.
[0044] Durch die hohe Temperatur des Verteilers 11 und der Gießrohre 21, 22 im Betrieb erfahren
sowohl der Verteiler 11 als auch die Gießrohre 21, 22 eine signifikante Wärmedehnung,
welche beispielsweise den gegenseitigen Abstand der ausgangsseitigen Enden der Gießrohre
21, 22 um mehrere Millimeter erhöhen kann. Da die gegenseitige Lage der Angussöffnungen
4, 5 der Form 3 vorgegeben ist, könnten dadurch beträchtliche thermische Spannungen
im Inneren der Vorrichtung 1 auftreten, die zu Undichtigkeiten zwischen den Gießrohren
21, 22 und dem Verteiler 11 sowie der Form 3 führen können. Um dem entgegenzuwirken,
wird die Vorrichtung 1 unter Ausnützung der spann- und entspannbaren Zugeinrichtung
36 wie folgt dimensioniert und betrieben.
[0045] Zunächst werden die Abmessungen der Vorrichtung 1, insbesondere des Verteilers 11
und der Gießrohre 21, 22, für die thixotrope Temperatur des zu gießenden Metalls,
z.B. 600 °C bei einer Magnesiumlegierung, mittels einer geometrischen Wärmedehnungsberechnung
ausgelegt, sodass bei dieser Temperatur die Auslässe 15, 16 des Verteilers 11 mit
den Eingängen 23, 24 der Gießrohre 21, 22 fluchten, die Oberflächenbereiche 17, 18
des Verteilers 11 dicht an den Stirnflächenbereichen 27, 28 der Gießrohre 21, 22 anliegen,
die Ausgänge 25, 26 der Gießrohre 21, 22 mit den Angussöffnungen 4, 5 fluchten und
die ausgangsseitigen Enden der Gießrohre 21, 22 dicht und formschlüssig in den Aufnahmen
39, 40 der Angussöffnungen 4, 5 sitzen, ohne dass dabei mechanische Spannungen, insbesondere
Biegebeanspruchungen der Gießrohre 21, 22, auftreten.
[0046] Im kalten Zustand der Vorrichtung 1, wenn die Heizeinrichtungen 47, 51, 52 noch nicht
laufen, ergibt sich durch diese Dimensionierung umgekehrt aufgrund der Kälteschrumpfung
eine Fehlausrichtung zwischen den Verteiler-Auslässen 15, 16 und den Gießrohr-Eingängen
23, 24, wenn die Gießrohr-Ausgänge 25, 26 vor Beginn des Spritzgussvorgangs mit den
Anguss-Öffnungen 4, 5 ausgerichtet werden. Dazu werden die kalten Gießrohre 21, 22
locker in die Aufnahmen 39, 40 der Form 3 eingesetzt. Der Verteiler 11 wird anschließend
locker - in Fehlausrichtung wegen der Kälteschrumpfung - auf die Gießrohre 21, 22
aufgesetzt, während die Zugeinrichtung 36 noch entspannt ist. Nun werden der Verteiler
11 und die Gießrohre 21, 22 auf die thixotrope Temperatur des zu gießenden Materials
erhitzt, z.B. auf 600 °C, während die Form 3 auf die vergleichsweise kühlere Erstarrungstemperatur
von z.B. 200 °C erwärmt wird.
[0047] Wenn alle Temperaturen für den Spritzgussvorgang eingestellt sind, ist die anfängliche
Fehlausrichtung zwischen den Gießrohr-Stirnflächenbereichen 27, 28 und den Verteiler-Oberflächenbereichen
17, 18 durch die Wärmedehnung beseitigt. Die Zugeinrichtung 36 wird nun gespannt und
presst damit die Gießrohr-Stirnflächenbereiche 27, 28 dicht gegen die Verteiler-Oberlächenbereiche
17, 18 sowie die Gießrohr-Ausgänge 25, 26 dicht gegen die Angussöffnungen 4, 5. Die
Vorrichtung 1 ist nun dicht und für den Spritzgussvorgang bereit. Beispielsweise kann
nun die Düse 2 einer Spritzgussmaschine an den Einlass 14 des Verteilers 11 angesetzt
werden, um die Form 3 mit thixotroper Metallschmelze zu beschicken und so den oder
die Formlinge darin zu erzeugen.
[0048] Das Ansetzen der Düse 2 gegen die Vorrichtung 1 und damit auch gegen die Form 3 erfolgt
mit hoher Kraft, beispielsweise von 1 - 20 Tonnen. Zum Abfangen der Anpresskraft der
Düse 2 ist die Form 3 in einem stationären Gestell (nicht gezeigt) abgestützt, auf
welchem die Spritzgussmaschine verfahrbar ist, oder es ist umgekehrt die Spritzgussmaschine
stationär und die Form 3 mitsamt der Vorrichtung 1 verfährt auf dem Gestell.
[0049] Um eine Beschädigung der Vorrichtung 1 bei übermäßigen Anpresskräften der Spritzgussmaschine
zu verhindern, kann die Vorrichtung 1 optional mit einer Sicherheitseinrichtung in
Form von Endanschlägen 53, 54 für den Verteiler 11 ausgestattet sein. Im gezeigten
Beispiel hat der Verteiler 11 Fortsätze 55, 56, mit denen er an den Endanschlägen
53, 54 anschlagen kann. Die Endanschläge 53, 54 können beispielsweise an der Form
3, der Formhälfte 9, dem Formeinsatz 10, dessen Vorsprung 10' oder einem Gestell dieser
Komponenten abgestützt sein.
[0050] Es versteht sich, dass die Endanschläge 53, 54 noch nicht bei der "normalen" Zugkraft
der Zugeinrichtung 36 zur Wirkung kommen sollen, denn die Zugkraft der Zugeinrichtung
36 soll ja gerade den Verteiler 11 auf die Gießrohre 21, 22 spannen. Erst wenn die
auf den Verteiler 11 wirkende Anpresskraft der Düse 2 die Zugkraft der Zugeinrichtung
36 wesentlich übersteigt, so dass die Gefahr besteht, dass die Gießrohre 21, 22 sich
verbiegen und beschädigt werden könnten, kommen die Endanschläge 53, 54 zur Wirkung
und stützen den Verteiler 11 gegenüber der Form 3.
[0051] Die Zugeinrichtung 36 liegt auf ihrem am Verteiler 11 angreifenden Ende 37 auf der
Betriebstemperatur des Verteilers 11, z.B. auf 600 °C, während sie auf ihrem an der
Form 3 verankerten Ende 38 auf der Betriebstemperatur der Form 3 liegt, z.B. auf 200
°C. Um die Zugeinrichtung 36 vor den schädlichen Auswirkungen eines solch hohen Temperaturgradienten
und insbesondere der hohen Temperatur an ihrem Ende 37 zu schützten, ist das Ende
37 mit einem Kühlfluidkanal 57 für ein Kühlfluid wie Luft, Öl oder Wasser ausgestattet.
Über den Kühlfluidkanal 57 kann das Ende 37 auf die Betriebstemperatur der Form 3
herabgekühlt werden. Die Verankerung des Endes 37 am Verteiler 11 kann mit einer Wärmeisolierung
versehen sein, um ein unbeabsichtigtes Mitkühlen des Verteilers 11 zu vermeiden. Auch
die Endanschläge 53, 54 können mit solchen Kühlfluidkanälen 57 ausgestattet sein.
[0052] Für Reparatur- und Wartungszwecke, z.B. einen Austausch der Gießrohre 21, 22 oder
ihrer Heizeinrichtungen 51, 52, oder wenn die Form 3 und/oder die Vorrichtung 1 gewechselt
werden sollen, ist eine möglichst rasche Abkühlung der Vorrichtung 1 wünschenswert,
um Umrüst- bzw. Reparaturzeiten möglichst kurz zu halten. Zu diesem Zweck können der
Verteiler 11 und die Gießrohre 21, 22 von weiteren Kühlfluidkanälen 58 durchzogen
sein, um sie bei Bedarf zwangskühlen zu können. Die Kühlfluidkanäle 58 können dabei
vom Verteiler 11 ausgehend die Oberflächenbereiche 17, 18 und Stirnflächenbereiche
27, 28 fluchtend durchsetzen, in den Wandungen der Gießrohre 21, 22 und wieder zurück
zum Verteiler 11 verlaufen (siehe Fig. 3), so dass keine eigenen, externen Kühlfluidleitungen
zu den Gießrohren 21, 22 erforderlich sind.
[0053] Wie in den Fig. 1 und 2 ersichtlich liegt der Oberflächenbereich 17, 18 jedes Auslasses
15, 16 schräg zur zentralen Achse 34 des Verteilers und optional auch schräg zu dem
zu diesem Auslass 15, 16 führenden Kanal 12, 13, und der Stirnflächenbereiche 27,
28 jedes Gießrohres 21, 22 liegt ebenso schräg zur Längsachse 29, 30 des jeweiligen
Gießrohres 21, 22. Durch diese Schrägstellung ergibt sich beim Spannen des Verteilers
11 gegen die Gießrohre 21, 22 eine selbsttätige Zentrierung des Verteilers 11 zwischen
den eingangsseitigen Enden der Gießrohre 21, 22, welche geringfügige Abweichungen
in den Wärmedehnungen der beteiligten Komponenten kompensieren kann. Je spitzer der
Winkel β zwischen den Oberflächen- bzw. Stirnflächenbereichen 17, 18, 27, 28 und der
Richtung der jeweiligen Linealbewegung 31, 32 bzw. (hier) der gemeinsamen Linearbewegung
33 ist, desto stärker ist diese Selbstzentrierung.
[0054] Um die Seitenbewegung der Gießrohre 21, 22 beim Spannen des darauf schräg aufliegenden
Verteilers 11 zu begrenzen bzw. den Verteiler 11 auf den Gießrohren 21, 22 zu zentrieren,
kann der Verteiler 11 neben jedem Auslass 15, 16 eine seitliche Führung 59 als eine
Art Seitenanschlag aufweisen. Die Führungen 59 sind beispielsweise L-Winkel, die mittels
Justierschrauben 60 querverstellbar am Verteiler 11 gelagert sind.
[0055] Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt bilden die Längsachsen 29, 30 der Gießrohre 21, 22
mit den Verteiler-Kanälen 12, 13 jeweils einen stumpfen Winkel γ, sodass die Schmelzeströmung
auf ihrem Weg von den Kanälen 12, 13 in die Gießrohre 21, 22 jeweils einen leichten
Knick erfährt. Die Schrägstellungen der Oberflächenbereiche 17, 18 und Stirnflächenbereichen
27, 28 können dabei so gewählt werden, dass sie den stumpfen Winkel γ halbieren, auch
wenn dies nicht zwingend ist. Der Knick des Strömungspfades erleichtert das Abreißen
einer in den Kanälen 12, 13 und Gießrohrinnenräumen erstarrten Schmelze, wenn die
Gießrohre 21, 22 vom Verteiler 11 zu Wartungszwecken oder für einen Werkzeugwechsel
abgehoben werden (Fig. 2). Die erstarrte Schmelze wird in den sich auftuenden Spalten
44, 45 nicht nur auf Zug sondern auch auf Scherung beansprucht, was ihr Abreißen begünstigt.
[0056] Für denselben Zweck bilden die Längsachsen 29, 30 der Gießrohre 21, 22 mit den Durchtrittsachsen
61, 62 der Anguss-öffnungen 4, 5 jeweils einen stumpfen Winkel δ. Dies erleichtert
das Abreißen des am Ausgang 25, 26 des jeweiligen Gießrohres 21, 22 beim Entformen
des Formlings erstarrenden Angusspfropfens. Auch verkürzt es die Gesamtlänge des bis
in den Ausgang 25, 26 hineinreichenden Pfropfens, der den Ausgang 25, 26 des Gießrohres
21, 22 bis zum nächsten Schuss vorübergehend verschließt. Dieser Pfropfen wird beim
nächsten Schuss durch die nachdrängende heiße Schmelze aus dem Ausgang 25, 26 herausgedrückt
und in einen Pfropfenfänger in der Form 3 ausgeworfen, wo er Ausschuss darstellt;
ein kleinerer bzw. kürzerer Pfropfen bedeutet damit auch weniger Ausschuss an Material.
[0057] Fig. 3 zeigt eines der Gießrohre 21, 22 im Detail. Das dargestellte Gießrohr 21 ist
für einen Divergenzwinkel α/2 von 20° ausgebildet. Allgemein kann der Divergenzwinkel
α im Bereich von 10° bis 185°, bevorzugt 20° bis 120°, besonders bevorzugt 30° bis
80° und insbesondere symmetrisch zur zentralen Achse 34 des Verteilers 11 liegen.
[0058] Das eingangsseitige Ende des Gießrohres 21 weist einen stufenförmigen Absatz 63 für
den Angriff der Seitenführung 59 des Verteilers 11 auf. Die Seitenführung 59 kann
in der Art eines Keiles in den Absatz 63 eingreifen. Zu diesem Zweck kann die Seitenwand
des Absatzes 63 in der Dichtanlagestellung (Fig. 1) des Gießrohres 21 unter einem
Winkel ϕ von 1° - 20°, z.B. 10°, zur zentralen Achse 34 des Verteilers 11 verlaufen.
[0059] Das ausgangsseitige Ende des Gießrohres 21 ist an seiner Außenseite komplementär
zur jeweiligen Aufnahme 39, 40 der Angussöffnung 4, 5 ausgebildet. Wie gezeigt kann
der Endabschnitt des Ausgangs 25, 26 bereits den Knick zur Umlenkung der Gießrohrachse
29, 30 zur Angussöffnungsachse 61, 62 enthalten, falls gewünscht.
[0060] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit vier symmetrisch von einem
runden Verteiler 11 divergierend ausgehenden Gießrohren 21, 21', 22, 22' und einer
gemeinsamen Zugeinrichtung 36 für alle Gießrohre.
[0061] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit einem langgestreckten
Verteiler 11, von dem zwei Gießrohre 21, 22 voneinander divergierend ausgehen. Eine
gemeinsame Zugeinrichtung 36 für beide Gießrohre 21, 22 ist durch zwei doppelwirkende
Hydraulikzylinder 36', 36" gebildet, welche jeweils an diametralen Enden des Verteilers
11 angreifen und an der Form 3 verankerbar sind.
[0062] Die Vorrichtung 1 kann an geeigneten Stellen, beispielsweise am Verteiler 11, an
den Ein- und Ausgängen 23 - 26 der Gießrohre 21, 22 und/oder an den Endanschlägen
53, 54, mit Temperatursensoren ausgestattet sein, um die Heizeinrichtungen 47, 51,
52 zu regeln und den Spritzgussvorgang entsprechend zu steuern. Auch kann mithilfe
der Temperatursensoren überwacht werden, dass die Zugeinrichtung 36 erst dann gespannt
wird, wenn der Verteiler 11 und die Gießrohre 21, 22 ihre korrekten Betriebstemperaturen
erreicht haben.
[0063] Die hier vorgestellten Vorrichtungen und Verfahren sind nicht nur zum Thixoforming
von Aluminium- oder Magnesiumlegierungen im Temperaturbereich von 550 - 700 °C geeignet,
sondern auch von anderen Metalllegierungen, z.B. Stahllegierungen, bei Temperaturen
von bis zu 1500 °C und mehr.
[0064] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern
umfasst alle Varianten, Modifikationen und deren Kombinationen, die in den Rahmen
der angeschlossenen Ansprüche fallen.
1. Vorrichtung (1) zum Druckgießen von metallischem Material in thixotropem Zustand in
eine Form (3), die mehrere Angussöffnungen (4, 5) hat, umfassend
einen beheizbaren Verteiler (11) mit einem Einlass (14) für das Material und mehreren
mit dem Einlass über Kanäle (12, 13) in Verbindung stehenden Auslässen (15, 16), und
eine Mehrzahl von beheizbaren Gießrohren (21, 22) mit jeweils einem Eingang (23, 24)
zum Anschluss an je einen der Auslässe (15, 16) und einem Ausgang (25, 26) zum Ansetzen
an je eine der Angussöffnungen (4, 5),
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Gießrohr (21, 22) mit einem rund um seinen Eingang (23, 24) liegenden Stirnflächenbereich
(27, 28) an einem rund um den zugehörigen Auslass (15, 16) liegenden Oberflächenbereich
(17, 18) des Verteilers (11) mittels einer linearen Relativbewegung (31 - 33) zwischen
diesem Gießrohr (21, 22) und dem Verteiler (11) in Dichtanlage bringbar ist,
wobei an dem Verteiler (11) zumindest eine selektiv spannbare Zugeinrichtung (36)
mit ihrem einen Ende (37) angreift, deren anderes Ende (38) an der Form (3) verankerbar
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießrohre (21, 22) vom Verteiler (11) aus gesehen voneinander divergieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbereich (17, 18) jedes Auslasses schräg zu einer zentralen Achse (34)
des Verteilers (11) und bevorzugt auch schräg zu dem zu diesem Auslass (15, 16) führenden
Kanal (12, 13) liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnflächenbereich (27, 28) jedes Gießrohres (21, 22) schräg zu seiner Längsachse
(29, 30) liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (29, 30) jedes Gießrohres (21, 22), wenn es an den zugehörigen Auslass
(15, 16) angeschlossen ist, einen stumpfen Winkel (γ) mit dem zu diesem Auslass (15,
16) führenden Kanal (12, 13) bildet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (11) neben jedem Auslass (15, 16) eine bevorzugt einstellbare seitliche
Führung (59) für das eingangsseitige Ende des zugehörigen Gießrohres (21, 22) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Relativbewegungen (33) für alle Gießrohre (21, 22) parallel sind und
allen Gießrohren (21, 22) eine gemeinsame Zugeinrichtung (36) zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinrichtung (36) eine kombinierte Zug-/Druckeinrichtung ist, die wahlweise
zur Ausübung von Zug oder Druck betätigbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinrichtung (36) durch zumindest einen Hydraulikzylinder gebildet ist, bevorzugt
zumindest einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießrohre (21, 22) temporär an der Form (3) verankerbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (37) der Zugeinrichtung (36) an dem Verteiler (11) lösbar angreift,
bevorzugt über eine Nut/Feder-Verbindung (37', 37").
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (11) und die Gießrohre (21, 22) von Kühlfluidkanälen (58) durchzogen
sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kühlfluidkanäle (58) die Oberflächenbereiche (17, 18) und die
jeweils daran anliegenden Stirnflächenbereiche (27, 28) fluchtend durchsetzen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das am Verteiler (11) angreifende Ende (37) der Zugeinrichtung (36) von zumindest
einem Kühlfluidkanal (57) durchsetzt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner gekennzeichnet durch einen mit der Form (3) verbindbaren oder einen Teil der Form (3) bildenden Formeinsatz
(10) mit mehreren Angussöffnungen (4, 5), welche Aufnahmen (39, 40) für die Ausgänge
(25, 26) der Gießrohre (21, 22) bilden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (29, 30) jedes Gießrohres (21, 22), wenn es an die zugehörige Angussöffnung
(4, 5) angesetzt ist, einen stumpfen Winkel (δ) mit der Durchtrittsachse (61, 62)
dieser Angussöffnung (4, 5) bildet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Formeinsatz (10) einen Endanschlag (53, 54) für den Verteiler (11) bei dessen
Relativbewegung (31 - 33) darbietet.
18. Verfahren zum Druckgießen von metallischem Material in thixotropem Zustand in eine
Form (3), die mehrere Angussöffnungen (4, 5) hat, mit den Schritten:
Bereitstellen einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17;
Ansetzen der Gießrohre (21, 22) an die Angussöffnungen (4, 5) und Verankern der Zugeinrichtung
(36) in entspanntem Zustand an der Form (3);
Aufheizen des Verteilers (11) und der Gießrohre (21, 22) auf die für den thixotropen
Zustand des Materials erforderliche Temperatur;
Spannen der Zugeinrichtung (36), um die Stirnflächenbereiche (27, 28) der Gießrohre
(21, 22) an den Oberflächenbereichen (17, 18) des Verteilers (11) in Dichtanlage zu
bringen; und
Ansetzen der Düse (2) einer Spritzgussmaschine an den Einlass (14) des Verteilers
(11) und Druckgießen des Materials über den Verteiler (11) und die Gießrohre (21,
22) in die Form (3) .