EP3260221A1 - Horizontale giesskammer, kit mit einer giesskammer und einer einfüllhilfe sowie verfahren zum druckgiessen von metall in einer giesskammer - Google Patents

Horizontale giesskammer, kit mit einer giesskammer und einer einfüllhilfe sowie verfahren zum druckgiessen von metall in einer giesskammer Download PDF

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EP3260221A1
EP3260221A1 EP17175112.6A EP17175112A EP3260221A1 EP 3260221 A1 EP3260221 A1 EP 3260221A1 EP 17175112 A EP17175112 A EP 17175112A EP 3260221 A1 EP3260221 A1 EP 3260221A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casting chamber
casting
base body
gussmaterialeinfüllöffnung
funnel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17175112.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich F. Ortmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ortmann Druckgiesstechnik Giesskammern- Giessbehalter Druckgiesswerkzeuge-Formenbau GmbH
Original Assignee
Ortmann Druckgiesstechnik Giesskammern- Giessbehalter Druckgiesswerkzeuge-Formenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ortmann Druckgiesstechnik Giesskammern- Giessbehalter Druckgiesswerkzeuge-Formenbau GmbH filed Critical Ortmann Druckgiesstechnik Giesskammern- Giessbehalter Druckgiesswerkzeuge-Formenbau GmbH
Publication of EP3260221A1 publication Critical patent/EP3260221A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B22D17/08Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/10Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with horizontal press motion
    • 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
    • B22D17/2015Means for forcing the molten metal into the die
    • B22D17/2023Nozzles or shot sleeves

Definitions

  • Casting chambers are primarily used in die casting machines for die casting metals such as aluminum, magnesium and brass.
  • horizontal casting chambers are used, which are used horizontally in operation and whose shell body has at its one, machine-side end at the top of a Gussmaterialein colllö réelle and at its other, form-side end a central, axial Gussmaterialauslassö réelle.
  • the casting chambers are exposed to high thermal and mechanical loads.
  • the Gußmaterialein colllötician reaches temperatures of significantly more than 600 ° C.
  • iron atoms may diffuse out of the surface of the casting chamber, causing it to become brittle and flake off, causing scouring, which may impede the sliding movement of a pressure piston in the casting chamber and expose the pressure piston to increased wear.
  • hot casting material filled in by the pouring material filling opening always makes use of the gravitational force to strike its inner surface in the respectively underlying area of the interior of the exchangeable bushing.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a horizontal casting chamber and a method for die casting of metal in such a horizontal casting chamber, by which it is possible to increase the life of the horizontal casting chamber.
  • this object is achieved in that fastening means or fastening means and positioning means are provided, by means of which the removable bushing can be positioned and secured in a plurality of defined, about the central axis against each other twisted mounting positions on the body.
  • the invention is achieved in a method for die casting of metal of the type mentioned in that the exchange bushing detached from the body, relative to this rotated about the central axis in a new mounting position and in this again fluid-tightly and releasably connected to the body becomes.
  • the invention is thus based on the consideration, the casting chamber in such a way that the removable sleeve can be mounted in different angular positions on the body.
  • the change bushing can be solved in a simple manner from the base body, rotated about the central axis in a different mounting position and in this again attached to the base body. In the new mounting position, the bottom area of the exchangeable sleeve then lying down is not or only slightly washed out.
  • the exchangeable sleeve can be brought into different fastening positions relative to the main body, in which case at least different regions of the inner surface of the exchangeable sleeve form the bottom region thereof, which is hit by the hot casting material filled through the casting material filling opening.
  • the replacement intervals for the exchangeable bushing and / or a wear bushing located in the replaceable bush are lengthened.
  • the exchangeable sleeve of the horizontal casting chamber according to the invention can be positioned and fixed in a neutral position on the base body such that the Gussmaterialein colllö réelle is located at the top of the casting chamber and in particular is vertically aligned, wherein the exchangeable sleeve is preferably positionable and fixable in two further attachment positions on the base body, which are rotated relative to the neutral position in a clockwise and counterclockwise direction, so that the Gussmaterialein spallö founded in each of these two attachment positions obliquely upwards.
  • the hot casting material can be filled particularly conveniently into the casting chamber by utilizing the force of gravity.
  • the attachment positions are offset by equal angles to each other, wherein the angle between two adjacent attachment positions is in particular between 30 ° and 60 °, and preferably 45 °.
  • Such an angular offset is particularly advantageous when a mounting position is defined in which the Gussmaterialein colllö Anlagen is vertically aligned. Because in another mounting position, which is adjacent to the aforementioned and offset by an angle of 45 °, such an angle ensures that hot casting material can easily flow into the casting chamber by utilizing the gravitational force.
  • an angle of 45 ° is large enough so that the places where the casting material impinges on the inner surface, far enough from each other lie away and thus the most uniform possible stress on the inner surface is ensured.
  • the exchangeable sleeve and the base body are screwed together and positioned by the screw in the different mounting positions.
  • through holes are provided in the replaceable bushing, which pass through the exchangeable bushing axially between their end faces, and are formed in the end face of the body to the through holes corresponding threaded holes through which the replaceable bushing and the main body can be screwed by means of fastening screws in the different mounting positions.
  • the threaded holes are preferably blind holes.
  • the through bores and / or the threaded holes can be arranged with uniform offset along the circumference of the jacket body, wherein in the region of Gussmaterialein colllö réelle no through hole is present and wherein the angular offset between the through holes in particular between 30 ° and 60 ° and is preferably 45 °.
  • a uniform offset of the holes allows each two adjacent, defined mounting positions are rotated by the same angle to each other. Therefore, it makes sense not to provide a through hole in the region of the Gussmaterialein spallö réelle because such and / or possibly inserted into this fastening screw would hinder the pouring of the casting material in the casting chamber.
  • At least one inlet and at least one outlet of a tempering system is formed on the base body, in particular in the immediate vicinity of a transition region between the base body and the exchangeable sleeve, wherein the inlets and outlets extend in particular in a radial direction of the shell body and with at least one in the wall of the jacket body extending coolant channel are fluidly connected. Since during operation of a casting chamber different areas thereof are heated to different degrees by the hot casting material, the temperature in the casting chamber can be adjusted and kept constant by means of a tempering system. By cooling a region below or opposite the Gussmaterialein colllö Anlagen Eisen embrittled the material of the casting less and leaching is counteracted or their formation is delayed.
  • the Gussmaterialein spallötician is funnel-shaped, with its cross-section decreases towards the interior of the sheath body out. This facilitates the filling of the casting material.
  • the sheath body substantially in the form of a hollow cylinder, in particular wherein the inner diameter is about 120 mm and / or its outer diameter is about 280 to 360 mm and / or the total length is about 815 mm and / or the length of the interchangeable bushing about 320 mm is.
  • a filling aid is preferably inserted into the casting material filling opening.
  • the filling aid may be a funnel, which is preferably designed in such a way that the funnel inlet opening points vertically upwards when the funnel is inserted into a casting material filling opening of the exchangeable bushing pointing only obliquely upwards.
  • the outer contour of the funnel is preferred to the The contour of the pouring material filling opening is adjusted so that the funnel completely closes the pouring material filling opening.
  • a casting chamber which has an increased service life compared to the previously known horizontal casting chambers.
  • the method described above makes it possible to significantly increase the service life of a horizontal casting chamber.
  • FIGS. 1 to 5 show different views of a horizontal casting chamber 1 according to the invention for the die casting of metal according to an embodiment of the present invention.
  • the casting chamber 1 has an elongated, a central axis A defining shell body 2.
  • this has substantially the shape of a hollow cylinder, in which case the inner diameter is about 120 mm, the outer diameter is in large parts about 280 mm and whose total length is about 815 mm.
  • the sheath body 2 has at its machine-side end 3 a funnel-shaped Gussmaterialein colllö réelle 4, the cross-section of which reduces towards the interior of the sheath body 2, and at its mold-side end 5 a central, axial Gussmaterialauslassö réelle 6.
  • the sheath body 2 is divided along the central axis A in a Gussmaterialauslassö réelle 6 comprehensive body 7 and the Gussmaterialein colllö réelle 4 comprehensive exchange bushing 8, wherein the length of the exchangeable sleeve 8 with about 320 mm is slightly more than a third of the total length of the sheath body 2.
  • the main body 7 and the exchangeable sleeve 8 are at their to each other assigning ends 9, 10 fluid-tight and releasably connected to each other.
  • fastening means by means of which the exchangeable sleeve 8 can be positioned and fastened in a plurality of defined, about the central axis A against each other twisted mounting positions on the base body 7, such as in the FIGS. 6 to 8 is shown.
  • These show the exchangeable bushing 8 in three different attachment positions on the base body 7.
  • the exchange bushing 8 is positioned and fixed in a neutral position on the base body 7 such that the Gussmaterialein spallö réelle 4 is located on the upper side 11 of the casting chamber 1 and is vertically aligned.
  • the fastening means comprise seven through holes 12 which pass through the exchangeable sleeve 8 axially between their end faces 13, 14 and with a uniform angular displacement of 45 ° along the circumference of the interchangeable sleeve 8 in the Wall 15 of the shell body 2 are arranged, wherein in the region of the Gussmaterialein colllö réelle 4 a through hole 12 is omitted.
  • threaded holes 17 are formed in the form of blind holes, which are arranged with a uniform angular displacement of 45 ° along the circumference of the base body 7 in the wall 15 of the shell body 2 and via which the exchangeable sleeve 8 and the main body 7 by means of fastening screws 18 can be positioned and screwed in the different attachment positions.
  • the fastening screws 18 are hexagon socket screws. It is understood that in general any type of screw can be used.
  • the base body 7 with eight threaded holes 17 has a threaded bore 17 more than through holes 12 in the removable bushing 8 are present.
  • the inlets and outlets 21 extend in a radial direction R of the jacket body 2 and are fluid-connected to a coolant channel extending in the wall 15 of the jacket body 2.
  • the coolant channel is in the FIGS. 1 to 5 not shown.
  • a hopper filling aid 22 is inserted into the pouring material filling opening 4 to facilitate filling of pouring material into the pouring chamber 1 when the pouring material filling opening 4 is inclined upward.
  • the funnel 22 is designed such that its funnel inlet opening 23 always points vertically upwards even when the casting material filling opening 4 points obliquely upwards.
  • the outer contour of the funnel 22 is adapted to the shape of the Gussmaterialein colllö réelle 4, so that the funnel 22, the Gußmaterialein spallö réelle 4 completely encloses.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine horizontale Gießkammer 1, insbesondere für das Druckgießen von Metall, mit einem länglichen, eine zentrale Achse A definierenden Mantelkörper 2, der an seinem maschinenseitigen Ende 3 eine Gussmaterialeinfüllöffnung 4 und an seinem formseitigen Ende 5 eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung 6 aufweist und der entlang der zentralen Achse A in einen die Gussmaterialauslassöffnung 6 umfassenden Grundkörper 7 und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 umfassende Wechselbüchse 8 unterteilt ist, wobei der Grundkörper 7 und die Wechselbüchse 8 an ihren aneinander zuweisenden Enden 9, 10 fluiddicht und lösbar miteinander verbunden sind und wobei Befestigungsmittel oder Befestigungsmittel und Positionierungsmittel vorgesehen sind, mittels welchen die Wechselbüchse 8 in mehreren definierten, um die zentrale Achse A gegeneinander verdrehten Befestigungspositionen an dem Grundkörper 7 positioniert und befestigt werden kann. Zudem betrifft die Erfindung ein Kit mit einer Gießkammer 1 und einer Einfüllhilfe 22. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Druckgießen von Metall in einer horizontalen Gießkammer 1.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine horizontale Gießkammer, insbesondere für das Druckgießen von Metall, mit einem länglichen, eine zentrale Achse definierenden Mantelkörper, der an seinem maschinenseitigen Ende eine Gussmaterialeinfüllöffnung und an seinem formseitigen Ende eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung aufweist und der entlang der zentralen Achse in einen die Gussmaterialauslassöffnung umfassenden Grundkörper und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung umfassende Wechselbüchse unterteilt ist, wobei der Grundkörper und die Wechselbüchse an ihren aneinander zuweisenden Enden fluiddicht und lösbar miteinander verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kit mit einer solchen Gießkammer und einer Einfüllhilfe sowie ein Verfahren zum Druckgießen von Metall in einer horizontalen Gießkammer.
  • Gießkammern werden in erster Linie in Druckgießmaschinen zum Druckgießen von Metallen wie Aluminium, Magnesium und Messing eingesetzt. Dabei werden insbesondere horizontale Gießkammern verwendet, die im Betrieb etwa waagerecht liegend eingesetzt werden und deren Mantelkörper jeweils an seinem einen, maschinenseitigen Ende an der Oberseite eine Gussmaterialeinfüllöffnung und an seinem anderen, formseitigen Ende eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung aufweist.
  • Im Betrieb sind die Gießkammern hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. So werden während des Einfüllvorgangs je nach dem zu gießenden Material beziehungsweise der zu gießenden Metalllegierung unterhalb der Gussmaterialeinfüllöffnung Temperaturen von deutlich mehr als 600°C erreicht. Bei dieser Temperatur können Eisenatome aus der Oberfläche der Gießkammer diffundieren, wodurch diese spröde wird und abplatzt, so dass Abwaschungen entstehen, wodurch die Gleitbewegung eines Druckkolbens in der Gießkammer behindert werden kann und der Druckkolben einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist. Generell trifft durch die Gussmaterialeinfüllöffnung eingefülltes heißes Gussmaterial unter Ausnutzung der Gravitationskraft immer in dem jeweils untenliegenden Bereich des Innenraums der Wechselbüchse auf deren Innenfläche auf. Im Falle einer obenliegenden Gussmaterialeinfüllöffnung wird beim Einfüllvorgang des Gussmaterials der der Gussmaterialeinfüllöffnung unmittelbar gegenüberliegende Bereich der Mantelkörperinnenfläche, auf welchen das heiße Gussmaterial trifft, am stärksten thermisch beansprucht. Erreichen solche Abwaschungen eine bestimmte Verschleißgrenze, so muss die verschlissene Gießkammer entfernt und die Druckgießmaschine mit einer neuen Gießkammer ausgerüstet werden. Dies ist allerdings mit einem entsprechenden Kosten- und Arbeitsaufwand verbunden.
  • Um die Standzeiten einer Gießkammer als Ganzes zu erhöhen und somit eine Druckgießmaschine wirtschaftlicher zu betreiben, ist es beispielsweise aus der EP 1 405 685 A1 bekannt, die Gießkammer mehrteilig auszuführen. Hierbei ist der Mantelkörper axial in einen die Gussmaterialauslassöffnung umfassenden Grundkörper und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung umfassende Wechselbüchse unterteilt, wobei der Grundkörper und die Wechselbüchse an ihren aneinander zuweisenden Enden fluiddicht und lösbar miteinander verbunden sind. Die Wechselbüchse umfasst somit diejenigen Bereiche der Gießkammer, die im Betrieb in einem besonders hohen Maße thermischer Beanspruchung ausgesetzt sind. Durch die mehrteilige Ausbildung der Gießkammer ist es möglich, eine verschlissene Wechselbüchse gegen eine neue Wechselbüchse auszutauschen, ohne die Druckgießmaschine mit einer komplett neuen Gießkammer ausrüsten zu müssen.
  • Aus der EP 1 405 685 A1 ist es ebenfalls bekannt, die Wechselbüchse innenseitig zumindest teilweise mit einer keramischen Verschleißbüchse zu versehen, die in den Mantelkörper eingeschrumpft ist. Eine solche keramische Verschleißbüchse verhindert lokal einen Kontakt zwischen dem Metallmaterial des Mantelkörpers und dem Gussmaterial. Durch eine relativ hohe Temperaturbeständigkeit und einer damit verbundenen relativ hohen Resistenz der keramischen Verschleißbüchse gegen Auswaschungen, kann das Material des Mantelkörpers besser vor dem heißen Gussmaterial geschützt werden. Auch wenn eine mit einer derartigen keramischen Verschleißbüchse versehene Wechselbüchse länger eingesetzt werden kann als eine entsprechende Wechselbüchse ohne keramische Verschleißbüchse, weist auch eine derartige keramische Verschleißbüchse nach einer bestimmten Betriebsdauer Auswaschungen auf und muss gegen eine entsprechende neue Verschleißbüchse ausgetauscht werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine horizontale Gießkammer und ein Verfahren zum Druckgießen von Metall in einer solchen horizontalen Gießkammer anzugeben, durch die es ermöglicht wird, die Standzeit der horizontalen Gießkammer zu erhöhen.
  • Bei einer horizontalen Gießkammer wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Befestigungsmittel oder Befestigungsmittel und Positionierungsmittel vorgesehen sind, mittels welchen die Wechselbüchse in mehreren definierten, um die zentrale Achse gegeneinander verdrehten Befestigungspositionen an dem Grundkörper positioniert und befestigt werden kann.
  • Des Weiteren wird die Erfindung bei einem Verfahren zum Druckgießen von Metall der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Wechselbüchse von dem Grundkörper gelöst, relativ zu diesem um die zentrale Achse in eine neue Befestigungsposition gedreht und in dieser erneut mit dem Grundkörper fluiddicht und lösbar verbunden wird.
  • Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, die Gießkammer so auszugestalten, dass die Wechselbüchse in unterschiedlichen Winkelpositionen an dem Grundkörper angebracht werden kann. Wenn also die Wechselbüchse nach einer bestimmten Anzahl von Schüssen der Druckgießmaschine in ihrem Bodenbereich, in welchem das heiße Gussmaterial auf die Innenfläche der Wechselbüchse trifft, ausgewaschen ist, ist es nicht mehr wie im Stand der Technik erforderlich, die Wechselbüchse auszuwechseln. Vielmehr kann die Wechselbüchse in einfacher Weise von dem Grundkörper gelöst, um die zentrale Achse in eine andere Befestigungsposition gedreht und in dieser wieder an dem Grundkörper befestigt werden. In der neuen Befestigungsposition ist der dann unten liegende Bodenbereich der Wechselbüchse nicht oder nur vergleichsweise schwach ausgewaschen. Mit anderen Worten kann die Wechselbüchse gegenüber dem Grundkörper in verschiedene Befestigungspositionen gebracht werden, in denen jedenfalls unterschiedliche Bereiche der Innenfläche der Wechselbüchse den Bodenbereich von dieser bilden, auf welchen das durch die Gussmaterialeinfüllöffnung eingefüllte heiße Gussmaterial trifft. Im Ergebnis verlängern sich also die Austauschintervalle für die Wechselbüchse und/oder eine sich in der Wechselbüchse befindliche Verschleißbüchse.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Wechselbüchse der erfindungsgemäßen horizontalen Gießkammer in einer neutralen Position derart an dem Grundkörper positioniert und befestigt werden, dass die Gussmaterialeinfüllöffnung an der Oberseite der Gießkammer liegt und insbesondere vertikal ausgerichtet ist, wobei die Wechselbüchse bevorzugt in zwei weiteren Befestigungspositionen an dem Grundkörper positionier- und befestigbar ist, die gegenüber der neutralen Position im Uhrzeigersinn und im entgegengesetzten Uhrzeigersinn verdreht sind, sodass die Gussmaterialeinfüllöffnung in diesen beiden Befestigungspositionen jeweils schräg nach oben weist. Bei einer vertikalen Ausrichtung der Gussmaterialeinfüllöffnung lässt sich das heiße Gussmaterial unter Ausnutzung der Gravitationskraft besonders komfortabel in die Gießkammer einfüllen. Da die Gussmaterialeinfüllöffnung in den beiden gegenüber der neutralen Position verdrehten Befestigungspositionen der Wechselbüchse jeweils schräg nach oben weist, lässt sich auch in diesen beiden Befestigungspositionen das heiße Gussmaterial unter Ausnutzung der Gravitationskraft in die Gießkammer einfüllen. Zudem trifft das heiße Gussmaterial an unterschiedlichen Stellen unterhalb der Gussmaterialeinfüllöffnung auf die Innenfläche der Wechselbüchse oder einer darin angeordneten Verschleißbüchse auf. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßigere Beanspruchung der Innenfläche im Bereich der Gussmaterialeinfüllöffnung.
  • Zweckmäßigerweise sind die Befestigungspositionen um gleiche Winkel zueinander versetzt, wobei der Winkel zwischen zwei benachbarten Befestigungspositionen insbesondere zwischen 30° und 60° liegt und bevorzugt 45° beträgt. Ein derartiger Winkelversatz ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Befestigungsposition definiert ist, bei der die Gussmaterialeinfüllöffnung vertikal ausgerichtet ist. Denn in einer weiteren Befestigungsposition, die zu der zuvor genannten benachbart und um einen Winkel von 45° versetzt ist, stellt ein solcher Winkel sicher, dass heißes Gussmaterial problemlos unter Ausnutzung der Gravitationskraft in die Gießkammer hinein fließen kann. Anderseits ist in diesem Fall ein Winkel von 45° groß genug, damit die Stellen, an denen das Gussmaterial auf die Innenfläche auftrifft, weit genug voneinander entfernt liegen und somit eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung der Innenfläche sichergestellt ist.
  • Vorteilhaft sind die Wechselbüchse und der Grundkörper miteinander verschraubt und durch die Verschraubung in den unterschiedlichen Befestigungspositionen positionierbar. In bevorzugter Weise sind in der Wechselbüchse Durchgangsbohrungen vorgesehen, welche die Wechselbüchse axial zwischen ihren Stirnseiten durchsetzen, und sind in der Stirnfläche des Grundkörpers zu den Durchgangsbohrungen korrespondierende Gewindebohrungen ausgebildet, über welche die Wechselbüchse und der Grundkörper mittels Befestigungsschrauben in den unterschiedlichen Befestigungspositionen verschraubt werden können. Bei den Gewindebohrungen handelt es sich bevorzugt um Sackbohrungen. Die Durchgangsbohrungen und/oder die Gewindebohrungen können mit gleichmäßigem Versatz entlang des Umfangs des Mantelkörpers angeordnet sein, wobei im Bereich der Gussmaterialeinfüllöffnung keine Durchgangsbohrung vorhanden ist und wobei der Winkelversatz zwischen den Durchgangsbohrungen insbesondere zwischen 30° und 60° liegt und bevorzugt 45° beträgt. Ein gleichmäßiger Versatz der Bohrungen ermöglicht, dass jeweils zwei benachbarte, definierten Befestigungspositionen um denselben Winkel gegeneinander verdreht sind. Daher ist es sinnvoll, im Bereich der Gussmaterialeinfüllöffnung keine Durchgangsbohrung vorzusehen, da eine solche und/oder eine womöglich in diese eingefügte Befestigungsschraube das Eingießen des Gussmaterials in Gießkammer behindern würde.
  • Vorteilhafterweise ist am Grundkörper, insbesondere in unmittelbarer Nähe zu einem Übergangsbereich zwischen dem Grundkörper und der Wechselbüchse, zumindest ein Zulauf und zumindest ein Ablauf eines Temperiersystems ausgebildet, wobei sich die Zu- und Abläufe insbesondere in einer Radialrichtung des Mantelkörpers erstrecken und mit zumindest einem sich in der Wandung des Mantelkörpers erstreckenden Kühlmittelkanal fluidverbunden sind. Da während des Betriebs einer Gießkammer unterschiedliche Bereiche derselben durch das heiße Gussmaterial unterschiedlich stark aufgeheizt werden, kann durch ein Temperiersystem die Temperatur in der Gießkammer angeglichen und konstant gehalten werden. Durch eine Abkühlung eines Bereichs unterhalb beziehungsweise gegenüber der Gussmaterialeinfüllöffnung versprödet das Material der Gießkammer weniger und Auswaschungen wird entgegengewirkt beziehungsweise deren Bildung wird verzögert.
  • Zweckmäßigerweise ist die Gussmaterialeinfüllöffnung trichterförmig ausgebildet, wobei sich ihr Querschnitt zum Inneren des Mantelkörpers hin verkleinert. Dies erleichtert das Einfüllen des Gussmaterials.
  • Bevorzugt weist der Mantelkörper im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf, insbesondere wobei dessen Innendurchmesser etwa 120 mm beträgt und/oder dessen Außendurchmesser etwa 280 bis 360 mm beträgt und/oder dessen Gesamtlänge etwa 815 mm beträgt und/oder die Länge der Wechselbüchse etwa 320 mm beträgt.
  • Um während des Druckgießens das Einfüllen von Gussmaterial in die Gießkammer zu erleichtern, wird bevorzugt eine Einfüllhilfe in die Gussmaterialeinfüllöffnung eingesetzt. Dies gilt insbesondere, wenn die Gussmaterialeinfüllöffnung nicht vertikal nach oben ausgerichtet ist, sondern schräg nach oben weist. Bei der Einfüllhilfe kann es sich beispielsweise um einen Trichter handeln, wobei dieser bevorzugt in der Weise ausgebildet ist, dass die Trichtereinlassöffnung vertikal nach oben weist, wenn der Trichter in eine nur schräg nach oben weisende Gussmaterialeinfüllöffnung der Wechselbüchse eingesetzt ist. Dabei ist die Außenkontur des Trichters bevorzugt an die Kontur der Gussmaterialeinfüllöffnung angepasst, so dass der Trichter die Gussmaterialeinfüllöffnung vollständig verschließt.
  • Mit der oben beschriebenen Gießkammer wird also eine Gießkammer bereitgestellt, die verglichen mit den vorbekannten horizontalen Gießkammern eine erhöhte Standzeit aufweist. Zudem ermöglicht es das oben beschriebene Verfahren, die Standzeit einer horizontalen Gießkammer signifikant zu erhöhen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen horizontalen Gießkammer unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich. Darin ist:
  • Figur 1
    eine perspektivische schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen horizontalen Gießkammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer auseinander gebauten Konfiguration;
    Figur 2
    eine schematische Seitenansicht der horizontalen Gießkammer aus Figur 1 in einer zusammen gebauten Konfiguration;
    Figur 3
    eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in Figur 2;
    Figur 4
    eine schematische Ansicht der maschinenseitigen Stirnseite der horizontalen Gießkammer aus Figur 1;
    Figur 5
    eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V in Figur 4;
    Figur 6
    eine schematische Ansicht der maschinenseitigen Stirnseite der horizontalen Gießkammer aus Figur 1 bei einer ersten Befestigungsposition der Wechselbüchse an dem Grundkörper;
    Figur 7
    eine schematische Ansicht der maschinenseitigen Stirnseite der horizontalen Gießkammer aus Figur 1 bei einer zweiten Befestigungsposition der Wechselbüchse an dem Grundkörper; und
    Figur 8
    eine schematische Ansicht der maschinenseitigen Stirnseite der horizontalen Gießkammer aus Figur 1 bei einer dritten Befestigungsposition der Wechselbüchse an dem Grundkörper.
  • Die Figuren 1 bis 5 zeigen unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen horizontalen Gießkammer 1 für das Druckgießen von Metall gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Gießkammer 1 hat einen länglichen, eine zentrale Achse A definierenden Mantelkörper 2. Dieser weist in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders auf, wobei in diesem Fall dessen Innendurchmesser etwa 120 mm beträgt, dessen Außendurchmesser in weiten Teilen etwa 280 mm beträgt und dessen Gesamtlänge etwa 815 mm beträgt. Der Mantelkörper 2 weist an seinem maschinenseitigen Ende 3 eine trichterförmige Gussmaterialeinfüllöffnung 4, deren Querschnitt sich zum Inneren des Mantelkörpers 2 hin verkleinert, und an seinem formseitigen Ende 5 eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung 6 auf. Zudem ist der Mantelkörper 2 entlang der zentralen Achse A in einen die Gussmaterialauslassöffnung 6 umfassenden Grundkörper 7 und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 umfassende Wechselbüchse 8 unterteilt, wobei die Länge der Wechselbüchse 8 mit etwa 320 mm etwas mehr als ein Drittel der Gesamtlänge des Mantelkörpers 2 ausmacht. Der Grundkörper 7 und die Wechselbüchse 8 sind an ihren aneinander zuweisende Enden 9, 10 fluiddicht und lösbar miteinander verbunden.
  • Es sind Befestigungsmittel vorgesehen, mittels welchen die Wechselbüchse 8 in mehreren definierten, um die zentrale Achse A gegeneinander verdrehten Befestigungspositionen an dem Grundkörper 7 positioniert und befestigt werden kann, wie beispielsweise in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist. Diese zeigen die Wechselbüchse 8 in drei unterschiedlichen Befestigungspositionen an dem Grundkörper 7. In der Figur 6 ist die Wechselbüchse 8 in einer neutralen Position derart an dem Grundkörper 7 positioniert und befestigt, dass die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 an der Oberseite 11 der Gießkammer 1 liegt und vertikal ausgerichtet ist. In den Figuren 7 und 8 ist die Wechselbüchse 8 gegenüber der neutralen Position im Uhrzeigersinn und im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um einen vorgegebenen Winkel, der hier 45° beträgt, verdreht, so dass die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 jeweils schräg nach oben weist.
  • Zur Positionierung und Befestigung der Wechselbüchse 8 an dem Grundkörper 7 in den unterschiedlichen Befestigungspositionen umfassen die Befestigungsmittel sieben Durchgangsbohrungen 12, welche die Wechselbüchse 8 axial zwischen ihren Stirnseiten 13, 14 durchsetzen und mit einem gleichmäßigen Winkelversatz von 45° entlang des Umfangs der Wechselbüchse 8 in der Wandung 15 des Mantelkörpers 2 angeordnet sind, wobei im Bereich der Gussmaterialeinfüllöffnung 4 eine Durchgangsbohrung 12 ausgelassen ist. Zum anderen sind in der Stirnfläche 16 des Grundkörpers 7 zu den Durchgangsbohrungen 12 korrespondierende Gewindebohrungen 17 in Form von Sackbohrungen ausgebildet, welche mit einem gleichmäßigen Winkelversatz von ebenfalls 45° entlang des Umfangs des Grundkörpers 7 in der Wandung 15 des Mantelkörpers 2 angeordnet sind und über welche die Wechselbüchse 8 und der Grundkörper 7 mittels Befestigungsschrauben 18 in den unterschiedlichen Befestigungspositionen positioniert und verschraubt werden können. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei den Befestigungsschrauben 18 um Innensechskantschrauben. Es versteht sich, dass im Allgemeinen jede Art von Schrauben verwendet werden kann. Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, weist der Grundkörper 7 mit acht Gewindebohrungen 17 eine Gewindebohrung 17 mehr auf, als Durchgangsbohrungen 12 in der Wechselbüchse 8 vorhanden sind.
  • Wie insbesondere in den Figuren 2 und 4 zu erkennen ist, sind am Grundkörper 7 in unmittelbarer Nähe zu einem Übergangsbereich 19 zwischen dem Grundkörper 7 und der Wechselbüchse 8 ein Zulauf 20 und ein Ablauf 21 eines Temperiersystems ausgebildet. Hierbei erstrecken sich die Zu- 20 und Abläufe 21 in einer Radialrichtung R des Mantelkörpers 2 und sind mit einem sich in der Wandung 15 des Mantelkörpers 2 erstreckenden Kühlmittelkanal fluidverbunden. Der Kühlmittelkanal ist in den Figuren 1 bis 5 nicht dargestellt.
  • In den Figuren 2 bis 5 sowie 7 und 8 ist erkennbar, dass eine Einfüllhilfe in Form eines Trichters 22 in die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 eingesetzt wird, um das Einfüllen von Gussmaterial in die Gießkammer 1 zu erleichtern, wenn die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 schräg nach oben weist. Der Trichter 22 ist dabei so ausgebildet, dass seine Trichtereinlassöffnung 23 stets auch bei schräg nach oben weisender Gussmaterialeinfüllöffnung 4 vertikal nach oben weist. Des Weiteren ist die Außenkontur des Trichters 22 an die Form der Gussmaterialeinfüllöffnung 4 angepasst, so dass der Trichter 22 die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 vollständig umschließt.
  • Während des Betriebs des Gießkammer 1 wird Gussmaterial aus einem Spender 24 durch die Gussmaterialeinfüllöffnung 4 gegebenenfalls unter Zuhilfenahme des Trichters 22 in die Gießkammer 1 eingefüllt. In den Figuren 3 und 4 sind jeweils zwei unterschiedliche Füllhöhen des Gussmaterials innerhalb der Gießkammer 1 während des Betriebs der Gießkammer 1 angedeutet. Bei der niedrigeren der beiden Füllhöhen handelt es sich um den sogenannten "Kolben-Start"-Füllgrad 25 und bei der höheren der beiden Füllhöhen handelt es sich um den sogenannten "Kolben-Schuss"-Füllgrad 26. Nach einer bestimmten Anzahl von Schüssen wird die Wechselbüchse 8 jeweils von dem Grundkörper 7 gelöst und nacheinander in allen Befestigungspositionen, die in den Zeichnungen 6 bis 8 beispielhaft gezeigt sind, an dem Grundkörper 7 positioniert und befestigt. Erst wenn der Verschleiß der Wechselbüchse 8 nach Ausnutzung aller definierten Befestigungspositionen eine bestimmte Verschleißgrenze überschreitet, wird die Wechselbüchse 8 gegebenenfalls durch eine neue Wechselbüchse 8 ausgetauscht.
  • Bezüglich weiterer Vorteile der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen horizontalen Gießkammer 1 wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Beschreibungsteil verwiesen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gießkammer
    2
    Mantelkörper
    3
    maschinenseitiges Ende
    4
    Gussmaterialeinfüllöffnung
    5
    formseitiges Ende
    6
    Gussmaterialauslaßöffnung
    7
    Grundkörper
    8
    Wechselbüchse
    9
    Ende der Wechselbüchse
    10
    Ende des Grundkörpers
    11
    Oberseite der Gießkammer
    12
    Durchgangsbohrung
    13
    Stirnseite der Wechselbüchse
    14
    Stirnseite der Wechselbüchse
    15
    Wandung des Mantelkörpers
    16
    Stirnfläche des Grundkörpers
    17
    Gewindebohrung
    18
    Befestigungsschrauben
    19
    Übergangsbereich
    20
    Zulauf
    21
    Ablauf
    22
    Trichter
    23
    Trichtereinlassöffnung
    24
    Spender
    25
    Kolben-Start-Füllgrad
    26
    Kolben-Schuss-Füllgrad

Claims (14)

  1. Horizontale Gießkammer (1), insbesondere für das Druckgießen von Metall, mit einem länglichen, eine zentrale Achse (A) definierenden Mantelkörper (2), der an seinem maschinenseitigen Ende (3) eine Gussmaterialeinfüllöffnung (4) und an seinem formseitigen Ende (5) eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung (6) aufweist und der entlang der zentralen Achse (A) in einen die Gussmaterialauslassöffnung (6) umfassenden Grundkörper (7) und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) umfassende Wechselbüchse (8) unterteilt ist, wobei der Grundkörper (7) und die Wechselbüchse (8) an ihren aneinander zuweisenden Enden (9, 10) fluiddicht und lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel oder Befestigungsmittel und Positionierungsmittel vorgesehen sind, mittels welchen die Wechselbüchse (8) in mehreren definierten, um die zentrale Achse (A) gegeneinander verdrehten Befestigungspositionen an dem Grundkörper (7) positioniert und befestigt werden kann.
  2. Horizontale Gießkammer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselbüchse (8) in einer neutralen Position derart an dem Grundkörper (7) positioniert und befestigt werden kann, dass die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) an der Oberseite (11) der Gießkammer (1) liegt und insbesondere vertikal ausgerichtet ist, wobei die Wechselbüchse (8) bevorzugt in zwei weiteren Befestigungspositionen an dem Grundkörper (7) positionier- und befestigbar ist, die gegenüber der neutralen Position im Uhrzeigersinn und im entgegengesetzten Uhrzeigersinn verdreht sind, sodass die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) in diesen beiden Befestigungspositionen jeweils schräg nach oben weist.
  3. Horizontale Gießkammer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspositionen um gleiche Winkel zueinander versetzt sind, wobei der Winkel zwischen zwei benachbarten Befestigungspositionen insbesondere zwischen 30° und 60° liegt und bevorzugt 45 ° beträgt.
  4. Horizontale Gießkammer (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselbüchse (8) und der Grundkörper (7) miteinander verschraubt und durch die Verschraubung in den unterschiedlichen Befestigungspositionen positionierbar sind.
  5. Horizontale Gießkammer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wechselbüchse (8) Durchgangsbohrungen (12) vorgesehen sind, welche die Wechselbüchse (8) axial zwischen ihren Stirnseiten (13, 14) durchsetzen, und dass in der Stirnfläche (16) des Grundkörpers (7) zu den Durchgangsbohrungen (12) korrespondierende Gewindebohrungen (17) ausgebildet sind, über welche die Wechselbüchse (8) und der Grundkörper (7) mittels Befestigungsschrauben (18) in den unterschiedlichen Befestigungspositionen verschraubt werden können.
  6. Horizontale Gießkammer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (12) und/oder die Gewindebohrungen (17) mit gleichmäßigem Versatz entlang des Umfangs des Mantelkörpers (2) angeordnet sind, wobei im Bereich der Gussmaterialeinfüllöffnung (4) keine Durchgangsbohrung (12) vorhanden ist und wobei der Winkelversatz zwischen den Durchgangsbohrungen (12) insbesondere zwischen 30° und 60° liegt und bevorzugt 45° beträgt.
  7. Horizontale Gießkammer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (7), insbesondere in unmittelbarer Nähe zu einem Übergangsbereich (19) zwischen dem Grundkörper (7) und der Wechselbüchse (8), zumindest ein Zulauf (20) und zumindest ein Ablauf (21) eines Temperiersystems ausgebildet ist, wobei sich die Zu- (20) und Abläufe (21) insbesondere in einer Radialrichtung (R) des Mantelkörpers (2) erstrecken und mit zumindest einem sich in der Wandung (15) des Mantelkörpers (2) erstreckenden Kühlmittelkanal fluidverbunden sind.
  8. Horizontale Gießkammer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) trichterförmig ausgebildet ist, wobei sich ihr Querschnitt zum Inneren des Mantelkörpers (2) hin verkleinert.
  9. Horizontale Gießkammer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper (2) im Wesentlichen die Form eines Hohlzylinders aufweist, insbesondere wobei dessen Innendurchmesser etwa 120 mm beträgt und/oder dessen Außendurchmesser etwa 280 bis 360 mm beträgt und/oder dessen Gesamtlänge etwa 815 mm beträgt und/oder die Länge der Wechselbüchse (8) etwa 320 mm beträgt.
  10. Kit bestehend aus einer Gießkammer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Einfüllhilfe (22), die zumindest teilweise in die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) einsetzbar ist.
  11. Kit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllhilfe (22) als ein Trichter ausgebildet ist, der insbesondere derart ausgestaltet ist, dass der Trichter (22) die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) vollständig oder im Wesentlichen vollständig verschließt, wenn er in die Gussmaterialeinfüllöffnung eingesetzt ist.
  12. Kit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (22) derart ausgebildet ist, das seine Trichtereinlassöffnung (23) vertikal nach oben weist, wenn der Trichter (22) in die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) der Wechselbüchse (8) eingesetzt ist.
  13. Verfahren zum Druckgießen von Metall in einer horizontalen Gießkammer (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die einen länglichen, eine zentrale Achse (A) definierenden Mantelkörper (2) hat, der an seinem maschinenseitigen Ende (3) eine Gussmaterialeinfüllöffnung (4) und an seinem formseitigen Ende (5) eine zentrale, axiale Gussmaterialauslassöffnung (6) aufweist und der entlang der zentralen Achse (A) in einen die Gussmaterialauslassöffnung (6) umfassenden Grundkörper (7) und eine die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) umfassende Wechselbüchse (8) unterteilt ist, wobei der Grundkörper (7) und die Wechselbüchse (8) an ihren aneinander zuweisenden Enden (9, 10) in einer Befestigungsposition fluiddicht und lösbar miteinander verbunden werden und Gussmaterial durch die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) in die Gießkammer (1) eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselbüchse (8) von dem Grundkörper (7) gelöst, relativ zu diesem um die zentrale Achse (A) in eine neue Befestigungsposition gedreht und in dieser erneut mit dem Grundkörper (7) fluiddicht und lösbar verbunden wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des Druckgießens eine Einfüllhilfe (22), bevorzugt ein Trichter, in die Gussmaterialeinfüllöffnung (4) eingesetzt wird, wobei der Trichter (22) insbesondere derart eingesetzt wird und/oder ausgebildet ist, dass seine Trichtereinlassöffnung (23) vertikal oder zumindest im Wesentlichen vertikal nach oben weist.
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