AT526810A1

AT526810A1 - Melting unit

Info

Publication number: AT526810A1
Application number: ATA50002/2023A
Authority: AT
Inventors: Pernkopf Dipl -Ing Dr Friedrich
Original assignee: Engel Austria Gmbh
Priority date: 2023-01-09
Filing date: 2023-01-09
Publication date: 2024-07-15
Also published as: DE102023136268A1; AT526810B1

Abstract

Aufschmelzeinheit für eine Einspritzvorrichtung einer Formgebungsmaschine, in welcher ein leitfähiges Material aufschmelzbar ist, eine Einspritzvorrichtung mit einer solchen Aufschmelzeinheit eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Einspritzvorrichtung, ein Verfahren zum Aufschmelzen und Ausbringen von leitfähigem Material und ein Verfahren zum Herstellen von metallischen Formteilen.Melting unit for an injection device of a forming machine in which a conductive material can be melted, an injection device with such a melting unit, a forming machine with such an injection device, a method for melting and dispensing conductive material and a method for producing metallic molded parts.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Aufschmelzeinheit, in welcher ein leitfähiges Material aufschmelzbar ist, eine Einspritzvorrichtung, eine Anordnung mit einer Einspritzvorrichtung und einer solchen Aufschmelzeinheit, eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Einspritzvorrichtung oder Anordnung, ein Verfahren zum Aufschmelzen und Ausbringen von leitfähligem Material und ein Verfahren zum [0001] The invention relates to a melting unit in which a conductive material can be melted, an injection device, an arrangement with an injection device and such a melting unit, a forming machine with such an injection device or arrangement, a method for melting and dispensing conductive material and a method for

Herstellen von Formteilen. Manufacturing of molded parts.

[0002] Derartige Aufschmelzeinheiten dienen dem Aufschmelzen von leitfähigem Material in einer Schmelzekammer, um daraus mit einer Hilfe einer Formgebungsmaschine Formgebungsmaschinen in einem [0002] Such melting units are used to melt conductive material in a melting chamber in order to produce forming machines in a

diskontinuierlichen Herstellungsverfahren Formteile herzustellen. to produce molded parts using a discontinuous manufacturing process.

[0003] Üblicherweise erfolgt die Zufuhr des aufzuschmelzenden leitfähigen Materials in Form von diskreten Mengen, z. B. in Form von Pellets, was eine Vorgabe diskreter Schussgewichte zur Folge hat. Es [0003] Usually, the conductive material to be melted is supplied in the form of discrete quantities, e.g. in the form of pellets, which results in the specification of discrete shot weights.

wäre wünschenswert, nicht an diskrete Schussgewichte gebunden zu sein. It would be desirable not to be tied to discrete shot weights.

[0004] Aufschmelzeinheiten, Anordnungen aus Aufschmelzeinheiten und Einspritzvorrichtungen, Formgebungsmaschinen und Verfahren gehen aus DE 10 2018 109 322 Al, DE 10 2019 107 235 B4 und DE 10 2019 107 319 B4 [0004] Melting units, arrangements of melting units and injection devices, forming machines and methods are disclosed in DE 10 2018 109 322 Al, DE 10 2019 107 235 B4 and DE 10 2019 107 319 B4

hervor. out.

[0005] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Aufschmelzeinheit, eine Anordnung mit einer Einspritzvorrichtung und einer solchen Aufschmelzeinheit, eine Formgebungsmaschine mit einer solchen Einspritzvorrichtung oder Anordnung, ein Verfahren zum Aufschmelzen von leitfähigem Material und ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen bereitzustellen, bei welchen keine Bindung an diskrete Schussgewichte gegeben ist. Eine mögliche weitere Aufgabe kann darin gesehen werden, das Eindringen von Schmelze in einen Stangenraum der [0005] It is an object of the invention to provide a melting unit, an arrangement with an injection device and such a melting unit, a molding machine with such an injection device or arrangement, a method for melting conductive material and a method for producing molded parts, in which there is no connection to discrete shot weights. A possible further object can be seen in preventing the penetration of melt into a rod space of the

Einspritzvorrichtung zu verhindern. To prevent injection device.

[0006] Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt gelöst durch eine Aufschmelzeinheit, in welcher ein leitfähiges Material aufschmelzbar [0006] This object is achieved in a first aspect by a melting unit in which a conductive material can be melted

ist, mit zumindest: is, with at least:

- einem Schmelzgefäß mit wenigstens: - a melting vessel with at least:

® einer Einbringvorrichtung für in Form einer Stange ausgebildetes, aufzuschmelzendes leitfähiges Material, wobei die Einbringvorrichtung eine Klemmvorrichtung für die Stange und eine Hülse aufweist, entlang welcher die Klemmvorrichtung - bevorzugt zumindest im Wesentlichen entlang der Lotrechten - bewegbar ist und wobei die Klemmvorrichtung mittels wenigstens einer Dichtung gegenüber der Hülse abgedichtet ist - einer das Schmelzgefäß zumindest bereichsweise umgebenden Induktionsspule - eine Steuereinrichtung, die dazu konfiguriert ist, die ® an introduction device for conductive material to be melted in the form of a rod, wherein the introduction device has a clamping device for the rod and a sleeve along which the clamping device is movable - preferably at least substantially along the vertical - and wherein the clamping device is sealed off from the sleeve by means of at least one seal - an induction coil surrounding the melting vessel at least in part - a control device which is configured to

Induktionsspule zum induktiven Aufschmelzen anzusteuern Induction coil for inductive melting

[0007] Durch die Einbringung des aufzuschmelzenden leitfähigen Materials in Form einer Stange, welche so weit in die Schmelzekammer eingebracht wird, dass durch das mittels der Induktionsspule erzeugte elektromagnetische Feld eine gewünschte Menge an leitfähigem Material aufgeschmolzen wird, ist keine Bindung an diskrete Schussgewichte gegeben. Bevorzugt ist die gesamte Einbringvorrichtung £fluiddicht [0007] By introducing the conductive material to be melted in the form of a rod, which is introduced into the melting chamber so far that a desired amount of conductive material is melted by the electromagnetic field generated by the induction coil, there is no need for discrete shot weights. Preferably, the entire introduction device is fluid-tight.

gegen die Umgebung ausgeführt. against the environment.

[0008] Die Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt gelöst durch eine Einspritzvorrichtung mit einem durch eine Antriebseinheit antreibbaren Einspritzkolben, wobei der Einspritzkolben mit einer in einem Stangenraum verlaufenden Kolbenstange verbunden ist und der Stangenraum eine Öffnung für die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid aufweist, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, eine Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid zu befehlen, um ein Eindringen von Schmelze in den Stangenraum zu verhindern. Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine gemeinsame Quelle für dieses Fluid und das ggf. für die Aufschmelzeinheit vorgesehene Fluid, zum Beispiel in Form eines gemeinsamen Vorratsbehälters, zur Verfügung [0008] The object is achieved in a further aspect by an injection device with an injection piston that can be driven by a drive unit, wherein the injection piston is connected to a piston rod running in a rod chamber and the rod chamber has an opening for the supply of pressurized fluid, wherein a control device is provided that is configured to command a supply of pressurized fluid in order to prevent melt from penetrating into the rod chamber. It is preferably provided that a common source for this fluid and the fluid possibly provided for the melting unit, for example in the form of a common storage container, is available.

steht. stands.

[0009] Die Aufgabe wird in weiteren Aspekten gelöst durch eine [0009] The object is solved in further aspects by a

Anordnung mit einer Einspritzvorrichtung und einer solchen Arrangement with an injection device and such

Einspritzvorrichtung oder Anordnung. Injection device or arrangement.

[0010] Bei einer Anordnung mit einer Einspritzvorrichtung und wenigstens einer räumlich von der Einspritzvorrichtung getrennten Aufschmelzeinheit ist vorgesehen, dass eine Öffnung in der Einspritzvorrichtung mit der Ausbringöffnung der Aufschmelzeinheit [0010] In an arrangement with an injection device and at least one melting unit spatially separated from the injection device, it is provided that an opening in the injection device is connected to the discharge opening of the melting unit

gekoppelt ist. is coupled.

[0011] Die Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt gelöst durch ein Verfahren zum Aufschmelzen und Ausbringen von leitfähigem Material, bei welchem aufzuschmelzendes leitfähiges Material in einer Schmelzekammer induktiv aufgeschmolzen wird, wenn vorgesehen ist, dass das aufzuschmelzende leitfähige Material, bevorzugt kontinuierlich, in [0011] The object is achieved in a further aspect by a method for melting and dispensing conductive material, in which conductive material to be melted is inductively melted in a melting chamber, if it is provided that the conductive material to be melted is preferably continuously fed into

Form einer Stange in die Schmelzekammer eingebracht wird. form of a rod into the melt chamber.

[0012] Die Aufgabe wird in einem weiteren Aspekt gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus einem leitfähigen Material unter Verwendung eines solchen Verfahrens, wenn das aus der Schmelzekammer ausgebrachte aufgeschmolzene leitfähige Material bevorzugt ohne Verwendung einer Einspritzvorrichtung, also unmittelbar —- in ein Formwerkzeug eingebracht wird und dort zu wenigstens einem [0012] The object is achieved in a further aspect by a method for producing molded parts from a conductive material using such a method, when the molten conductive material discharged from the melt chamber is preferably introduced into a mold without using an injection device, i.e. directly - and there is formed into at least one

Formteil erstarrt. Molded part solidifies.

[0013] Vorteilhafte Ausführungsformen einer Aufschmelzeinheit, einer Anordnung, einer Formgebungsmaschine und solcher Verfahren sind [0013] Advantageous embodiments of a melting unit, an arrangement, a forming machine and such methods are

in den abhängigen Ansprüchen definiert. defined in the dependent claims.

[0014] Bevorzugt handelt es sich bei dem aufzuschmelzenden leitfähigen Material um ein Metall, besonders bevorzugt um eine [0014] Preferably, the conductive material to be melted is a metal, particularly preferably a

(beispielsweise amorphe) Metalllegierung. (e.g. amorphous) metal alloy.

[0015] Die Verschlussnadel ist bevorzugt aus einem Material mit hoher Temperaturbeständigkeit (bevorzugt größer als 1500 °C) [0015] The locking needle is preferably made of a material with high temperature resistance (preferably greater than 1500 °C)

gefertigt, wie zum Beispiel aus Wolfram. such as tungsten.

[0016] Bevorzugt handelt es sich bei dem druckbeaufschlagten Fluid [0016] Preferably, the pressurized fluid is

um ein (bevorzugt inertes) Gas wie z. B. Argon, CO, oder Helium. a (preferably inert) gas such as argon, CO, or helium.

denkbar. conceivable.

[0017] Bei einer Ausführungsform der Aufschmelzeinheit weist das Schmelzgefäß eine Zuführöffnung auf, welche mit einer Quelle für ein druckbeaufschlagtes Fluid in Verbindung steht oder in eine solche bringbar ist und ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, nach Abschluss des Aufschmelzens eine Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid zum Ausbringen des aufgeschmolzenen leitfähigen Materials aus der Schmelzekammer über die Ausbringöffnung zu befehlen. Das druckbeaufschlagte Fluid übernimmt die Funktion eines mechanischen Kolbens, um das aufgeschmolzene leitfähige Material aus der [0017] In one embodiment of the melting unit, the melting vessel has a feed opening which is connected to a source of a pressurized fluid or can be brought into such a source, and the control device is configured to command a feed of pressurized fluid to discharge the melted conductive material from the melting chamber via the discharge opening after the melting has been completed. The pressurized fluid takes on the function of a mechanical piston to discharge the melted conductive material from the

Schmelzekammer (bevorzugt in eine Einspritzvorrichtung) auszubringen. Melt chamber (preferably into an injection device).

[0018] Bei einem Ausführungsbeispiel der Aufschmelzeinheit erfolgt das Ausbringen des aufgeschmolzenen leitfähigen Materials aus der Schmelzekammer über die Ausbringöffnung unterstützt durch die Schwerkraft. Bevorzugt weist zu diesem Zweck zumindest der zur Ausbringöffnung verlaufende Kanal entweder eine parallel zur Lotrechten verlaufende Achse auf oder er verläuft zumindest [0018] In one embodiment of the melting unit, the molten conductive material is discharged from the melting chamber via the discharge opening assisted by gravity. For this purpose, at least the channel running to the discharge opening preferably has either an axis running parallel to the vertical or it runs at least

hinreichend steil. sufficiently steep.

[0019] ES kann bei manchen Ausführungsformen der Aufschmelzeinheit vorgesehen sein, dass die Schmelzekammer aus einem elektrisch nichtleitfähigem Material gefertigt ist, beispielsweise aus einer Keramik, [0019] In some embodiments of the melting unit, it can be provided that the melting chamber is made of an electrically non-conductive material, for example of a ceramic,

einer Keramiklegierung, Grafit oder ein Glas. a ceramic alloy, graphite or glass.

[0020] Bei manchen Ausführungsformen der Aufschmelzeinheit ist die Ausbringöffnung durch eine Verschlussnadel verschließbar, wobei eine Antriebseinheit für die Verschlussnadel vorgesehen ist und die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, die Antriebseinheit, [0020] In some embodiments of the melting unit, the discharge opening can be closed by a closure needle, wherein a drive unit is provided for the closure needle and the control device is configured to drive the drive unit,

bevorzugt nach einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil, anzusteuern. preferably according to a given speed profile.

[0021] Bei manchen Ausführungsformen der Aufschmelzeinheit ist eine Dosiervorrichtung vorgesehen, welche mit einer Quelle für das druckbeaufschlagte Fluid verbunden oder verbindbar ist und ist die [0021] In some embodiments of the melting unit, a dosing device is provided which is connected or connectable to a source of the pressurized fluid and is the

Steuereinrichtung dazu konfiguriert, die Zufuhr von Control device configured to control the supply of

Dosiervorrichtung zu befehlen. to command the dosing device.

[0022] Bei manchen Ausführungsformen der Aufschmelzeinheit ist [0022] In some embodiments of the melting unit,

vorgesehen, dass die Schmelzekammer gebildet wird durch provided that the melt chamber is formed by

- eine entlang einer Horizontalen verlaufende Fläche einer Deckplatte, welche die Einbringvorrichtung für das stangenförmige aufzuschmelzende Material aufweist und welche bevorzugt eine Zuführöffnung für druckbeaufschlagtes Fluid aufweist - a surface of a cover plate running along a horizontal line, which has the introduction device for the rod-shaped material to be melted and which preferably has a feed opening for pressurized fluid

- eine entlang einer Horizontalen verlaufende Fläche einer Bodenplatte, auf welcher sich das aufgeschmolzene leitfähige Material sammelt und welche die Ausbringöffnung für das aufgeschmolzene leitfähiges Material aufweist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Bodenplatte eine Ausnehmung für eine Induktionsspule, eine Kühlung und/oder eine Dichtung aufweist - a surface of a base plate running along a horizontal line, on which the melted conductive material collects and which has the discharge opening for the melted conductive material, wherein it is preferably provided that the base plate has a recess for an induction coil, a cooling system and/or a seal

- eine zwischen Deckplatte und Bodenplatte verlaufende, vorzugsweise zylindrische oder prismatische, Seitenwandung, welche bevorzugt eine - a side wall, preferably cylindrical or prismatic, running between the cover plate and the base plate, which preferably has a

Ausnehmung für eine Induktionsspule aufweist Has a recess for an induction coil

[0023] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schmelzekammer in einem einstückigen Bauteil ausgebildet ist, welches bevorzugt eine Bodenfläche, eine Mantelfläche und eine Deckfläche aufweist und von [0023] Alternatively, it can be provided that the melt chamber is formed in a one-piece component, which preferably has a bottom surface, a jacket surface and a cover surface and is

zylindrischer oder prismatischer Gestalt sein kann. can be cylindrical or prismatic in shape.

[0024] Bei beiden möglichen Ausbildungen kann vorgesehen sein, dass die Seitenwandung von einer Bandage umgeben ist, welche zur Aufnahme von Zugkräften bei Druckbeaufschlagung ausgebildet ist, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Bandage eine Ausnehmung für eine [0024] In both possible embodiments, it can be provided that the side wall is surrounded by a bandage which is designed to absorb tensile forces when pressure is applied, wherein it is preferably provided that the bandage has a recess for a

Induktionsspule aufweist. induction coil.

[0025] Bei beiden möglichen Ausbildungen kann vorgesehen sein, dass die Seitenwandung von einem Kühlring umgeben ist, welcher gg£. [0025] In both possible embodiments, it can be provided that the side wall is surrounded by a cooling ring, which gg£.

außerhalb der Bandage angeordnet ist. [0026] Bei einer Ausführungsform der Anordnung mit einer outside the bandage. [0026] In one embodiment of the arrangement with a

Einspritzvorrichtung, welche mit wenigstens einer Aufschmelzeinheit Injection device which is provided with at least one melting unit

gekoppelt ist, ist vorgesehen, dass sich die Einspritzvorrichtung is coupled, it is intended that the injection device

Aufschmelzeinheit befindet. melting unit.

[0027] Dabei kann vorgesehen sein, dass die Einspritzvorrichtung einen durch eine Antriebseinheit antreibbaren Einspritzkolben aufweist und die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, die Antriebseinheit zum Bewegen des Einspritzkolbens anzusteuern, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass der Einspritzkolben entlang einer Horizontalen [0027] It can be provided that the injection device has an injection piston that can be driven by a drive unit and the control device is configured to control the drive unit to move the injection piston, wherein it is preferably provided that the injection piston is moved along a horizontal

bewegbar ist. is movable.

[0028] Für die Aufschmelzeinheit und die Einspritzvorrichtung können getrennte Steuereinrichtungen vorgesehen sein. Alternativ kann eine gemeinsame Steuereinrichtung für die Aufschmelzeinheit und die Einspritzvorrichtung vorgesehen sein. Die getrennten Steuereinrichtung bzw. die gemeinsame Steuereinrichtung können zusätzlich zu einer Steuereinrichtung der Formgebungsmaschine vorgesehen sein oder gemeinsam mit dieser ausgebildet sein. Jeder der Steuereinrichtungen kann entweder an der zugehörigen Einheit angeordnet sein oder fern von [0028] Separate control devices can be provided for the melting unit and the injection device. Alternatively, a common control device can be provided for the melting unit and the injection device. The separate control device or the common control device can be provided in addition to a control device of the forming machine or can be designed together with it. Each of the control devices can either be arranged on the associated unit or remote from

dieser über eine Datenverbindung mit ihr in Verbindung stehen. This must be connected to it via a data connection.

[0029] Bei einem Verfahren kann vorgesehen sein, dass das druckbeaufschlagte Fluid mit einem Druck in einem Bereich von etwa 300 bis etwa 2500 bar in die Schmelzekammer eingebracht wird. [0029] In a method, it can be provided that the pressurized fluid is introduced into the melt chamber at a pressure in a range of about 300 to about 2500 bar.

[0030] Ausführungsformen werden anhand der Figuren diskutiert. [0030] Embodiments are discussed with reference to the figures.

[0031] Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein [0031] Figure 1 shows a sectional view through a

Ausführungsbeispiel eines Schmelzgefäßes einer Aufschmelzeinheit. Example of a melting vessel of a melting unit.

[0032] Figur 2 zeigt ein Detail der Figur 1. [0032] Figure 2 shows a detail of Figure 1.

[0033] Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine [0033] Figure 3 shows a sectional view through a

Einspritzvorrichtung. Injection device.

[0034] Figur 4 zeigt eine Anordnung aus einer Aufschmelzeinheit [0034] Figure 4 shows an arrangement of a melting unit

nach Figur 1 und einer Einspritzvorrichtung nach Figur 2. according to Figure 1 and an injection device according to Figure 2.

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Formgebungsmaschine. forming machine.

[0036] Figur 5B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer [0036] Figure 5B shows another embodiment of a

Formgebungsmaschine. forming machine.

[0037] Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines [0037] Figure 6 shows a schematic representation of a

Ausführungsbeispiels einer Formgebungsmaschine. Example of a forming machine.

[0038] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Aufschmelzeinheit, in welcher ein leitfähiges Material aufschmelzbar ist, mit zumindest einem Schmelzgefäß 1 mit einer Schmelzekammer 2, welche eine Ausbringöffnung 3 für aufgeschmolzenes leitfähiges Material 15 aufweist. Das aufgeschmolzene leitfähige Material 15 wird durch Einbringen von unter Druck stehendem Fluid über die Zufuhröffnung 4 aus der Schmelzekammer 2 - bevorzugt unmittelbar - in [0038] Figure 1 shows an embodiment of a melting unit in which a conductive material can be melted, with at least one melting vessel 1 with a melting chamber 2, which has a discharge opening 3 for melted conductive material 15. The melted conductive material 15 is fed by introducing pressurized fluid via the feed opening 4 from the melting chamber 2 - preferably directly - into

ein Formwerkzeug einer Formgebungsmaschine eingespritzt. a molding tool of a forming machine.

[0039] Die Ausbringöffnung 3 ist durch eine Verschlussnadel 5 verschließbar oder freigebbar. Die Verschlussnadel 5 ist durch eine nicht dargestellte Antriebseinheit 25 bewegbar (bevorzugt nach einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil), welche durch eine ebenfalls nicht dargestellte Steuereinrichtung 24 ansteuerbar ist (vgl. aber [0039] The discharge opening 3 can be closed or opened by a closure needle 5. The closure needle 5 can be moved by a drive unit 25 (not shown) (preferably according to a predetermined speed profile), which can be controlled by a control device 24 (also not shown) (see, however,

Figur 6). Figure 6).

[0040] Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Schmelzekammer 2 [0040] In the embodiment shown, the melt chamber 2

gebildet durch: formed by:

- eine entlang einer Horizontalen H verlaufende Deckplatte 10, welche die Zuführöffnung 4 für das druckbeaufschlagte Fluid aufweist - a cover plate 10 running along a horizontal H, which has the feed opening 4 for the pressurized fluid

- eine entlang einer Horizontalen H verlaufende Bodenplatte 9, auf welcher sich das aufgeschmolzene leitfähige Material 15 sammelt und welche die Ausbringöffnung 3 für das aufgeschmolzene leitfähiges Material 15 aufweist, wobei die Bodenplatte 9 eine Ausnehmung 33 für eine Kühlung und/oder Dichtung aufweist - a base plate 9 running along a horizontal H, on which the melted conductive material 15 collects and which has the discharge opening 3 for the melted conductive material 15, the base plate 9 having a recess 33 for cooling and/or sealing

- eine zwischen Deckplatte 10 und Bodenplatte 9 angeordnete zylindrische, Seitenwandung 8 eines Hohlzylinders, welche eine - a cylindrical side wall 8 of a hollow cylinder arranged between cover plate 10 and base plate 9, which has a

Ausnehmung 6 für eine Induktionsspule aufweist Recess 6 for an induction coil

oder Bohrungsnut). or bore groove).

[0042] Anders als in Figur 1 dargestellt, müssen die Deckplatte 10 und die Bodenplatte 9 nicht über den Hohlzylinder, die Bandage und den Kühlring vorstehen. Alternativ wäre es denkbar, dass sich Deckplatte [0042] Unlike in Figure 1, the cover plate 10 and the base plate 9 do not have to protrude beyond the hollow cylinder, the bandage and the cooling ring. Alternatively, it would be conceivable that the cover plate

10 und Bodenplatte 9 nur den Hohlzylinder abdecken. 10 and base plate 9 only cover the hollow cylinder.

[0043] Anders als in Figur 1 dargestellt, muss die Ausbringöffnung 3 nicht koaxial mit der Lotrechten L sein und kann sich auch entlang [0043] Unlike shown in Figure 1, the discharge opening 3 does not have to be coaxial with the vertical L and can also be along

einer Zentralachse der Schmelzekammer 2 befinden. a central axis of the melt chamber 2.

[0044] Die Einbringung des druckbeaufschlagten Fluids kann vollständig oder teilweise vor dem Öffnen der Ausbringöffnung 3 durch die Verschlussnadel 5 erfolgen oder erst nach dem Öffnen der [0044] The introduction of the pressurized fluid can be carried out completely or partially before the opening of the discharge opening 3 by the closure needle 5 or only after the opening of the

Verschlussnadel 5. Locking needle 5.

[0045] Das Schmelzgefäß 1 weist eine Einbringvorrichtung für in Form einer Stange ausgebildetes, aufzuschmelzendes leitfähiges Material 14 auf, wobei die Einbringvorrichtung eine Klemmvorrichtung 16 für die Stange und eine Hülse 17 aufweist, entlang welcher die Klemmvorrichtung 16 - hier entlang der Lotrechten L - bewegbar ist. Um ein Austreten des mit Druck beaufschlagten Fluids zu verhindern, ist die Klemmvorrichtung 16 mittels wenigstens einer Dichtung 32 (vgl. die Darstellung der Figur 2) gegenüber der Hülse 17 abgedichtet, sodass die Einbringvorrichtung eine Schleuse für das aufzuschmelzende leitfähige Material 14 bildet. Ebenso ist die Klemmung am als Stangen ausgebildeten, aufzuschmelzenden leitfähigen Material 14 dicht, zum [0045] The melting vessel 1 has an introduction device for conductive material 14 to be melted, which is designed in the form of a rod, wherein the introduction device has a clamping device 16 for the rod and a sleeve 17 along which the clamping device 16 - here along the vertical L - is movable. In order to prevent the pressurized fluid from escaping, the clamping device 16 is sealed off from the sleeve 17 by means of at least one seal 32 (cf. the illustration in Figure 2), so that the introduction device forms a lock for the conductive material 14 to be melted. The clamping on the conductive material 14 to be melted, which is designed as a rod, is also tight, for

Beispiel durch einen Schneidring. Example using a cutting ring.

in den Stangenraum 31 zu verhindern. into the rod space 31.

[0047] Figur 4 zeigt eine Anordnung mit einer solchen Einspritzvorrichtung 18 und einer Aufschmelzeinheit nach Figur 1 (auf die Wiedergabe sämtlicher Bezugszeichen der Figur 1 wurde verzichtet, um die Darstellung nicht zu überladen), wobei eine Öffnung 19 in der Einspritzvorrichtung 18 mit der Ausbringöffnung 3 der Aufschmelzeinheit gekoppelt ist und sich die Einspritzvorrichtung 18 entlang der Lotrechten L unterhalb der Schmelzekammer 2 der Aufschmelzeinheit befindet. Der Einspritzkolben 21 ist entlang einer [0047] Figure 4 shows an arrangement with such an injection device 18 and a melting unit according to Figure 1 (the reproduction of all reference numerals of Figure 1 has been omitted in order not to overload the illustration), wherein an opening 19 in the injection device 18 is coupled to the discharge opening 3 of the melting unit and the injection device 18 is located along the vertical L below the melting chamber 2 of the melting unit. The injection piston 21 is along a

Horizontalen H bewegbar. Horizontal H movable.

[0048] Figur 5A zeigt eine Formgebungsmaschine 23 mit entlang der Lotrechten L verfahrbaren Werkzeugteilen 22 und einer Aufschmelzeinheit nach Figur 1 oder 2, wobei erkennbar ist, dass auf eine Einspritzvorrichtung 18 verzichtet werden kann. Das aufgeschmolzene leitfähige Material 15 kann allein durch das druckbeaufschlagte Fluid aus der Schmelzekammer 2 in ein durch die Werkzeugteile 22 gebildetes Formwerkzeug befördert werden, wo es zu [0048] Figure 5A shows a forming machine 23 with tool parts 22 that can be moved along the vertical L and a melting unit according to Figure 1 or 2, wherein it can be seen that an injection device 18 can be dispensed with. The melted conductive material 15 can be conveyed solely by the pressurized fluid from the melting chamber 2 into a mold formed by the tool parts 22, where it is

einem Formteil erstarren kann. a molded part can solidify.

[0049] Figur 5B zeigt eine Formgebungsmaschine 23 mit entlang einer Horizontalen H verfahrbaren Werkzeugteilen 22 und einer Anordnung aus einer Aufschmelzeinheit nach Figur 1 oder 2 und einer Einspritzvorrichtung 18 (zum Beispiel gemäß der Figur 4). Auch bei einer solchen Formgebungsmaschine 23 wäre es möglich, auf die Anordnung der Einspritzvorrichtung 18 zu verzichten und das aufgeschmolzene leitfähige Material 15 unmittelbar von der [0049] Figure 5B shows a shaping machine 23 with tool parts 22 that can be moved along a horizontal H and an arrangement of a melting unit according to Figure 1 or 2 and an injection device 18 (for example according to Figure 4). Even with such a shaping machine 23, it would be possible to dispense with the arrangement of the injection device 18 and to discharge the melted conductive material 15 directly from the

Aufschmelzeinheit in das Formwerkzeug einzuspritzen. Melting unit to inject into the mold.

[0050] Figur 6 zeigt schematisch eine Dosiervorrichtung 27, welche hier mit einer Quelle für druckbeaufschlagtes Fluid in Form eines Vorratsbehälters 26 in Verbindung steht, eine Antriebseinheit 25 für die Verschlussnadel 5 und eine Antriebseinheit 29 für eine optionale Klemmvorrichtung gemäß Figur 2 sowie eine Antriebsvorrichtung 28 für den Einspritzkolben 21 einer Einspritzvorrichtung 18, welche alle mit einer hier gemeinsamen Steuereinrichtung 24 zum Empfang von Steuerbefehlen in Verbindung stehen. Der strichlierte Rahmen umfasst [0050] Figure 6 shows schematically a metering device 27, which here is connected to a source of pressurized fluid in the form of a storage container 26, a drive unit 25 for the closure needle 5 and a drive unit 29 for an optional clamping device according to Figure 2 as well as a drive device 28 for the injection piston 21 of an injection device 18, all of which are connected to a common control device 24 for receiving control commands. The dashed frame includes

Jene Komponenten, welche zur Aufschmelzeinheit gehören. Those components which belong to the melting unit.

[0051] Nicht dargestellt ist die Verbindung der Steuereinrichtung 24 mit der Induktionsspule zum Steuern des induktiven Aufschmelzens [0051] Not shown is the connection of the control device 24 with the induction coil for controlling the inductive melting

des im Schmelzgefäß 1 anzuordnenden leitfähigen Materials. of the conductive material to be arranged in the melting vessel 1.

[0052] Ebenfalls nicht dargestellt sind optionale Sensoren und Sensorleitungen, zwischen einer, mehreren oder allen Antriebseinheiten 25, 28 und 29 bzw. der Dosiervorrichtung 27 und der Steuereinrichtung [0052] Also not shown are optional sensors and sensor lines between one, several or all drive units 25, 28 and 29 or the dosing device 27 and the control device

24, welche die Ausbildung eines Regelkreises gestatten. 24, which allow the formation of a control loop.

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

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Bezugszeichen: Reference number:

Schmelzgefäß Melting vessel

Schmelzekammer Melting chamber

Ausbringöffnung Discharge opening

Zuführöffnung Feed opening

Verschlussnadel Locking needle

Ausnehmung für Induktionsspule Recess for induction coil

Ausnehmung für Kühlung Recess for cooling

Seitenwandung der Schmelzkammer Side wall of the melting chamber

Bodenplatte Base plate

Deckplatte Cover plate

Bandage Bandage

Kühlring Cooling ring

Einbringöffnung für aufzuschmelzendes leitfähiges Material aufzuschmelzendes leitfähiges Material Introduction opening for conductive material to be melted conductive material to be melted

aufgeschmolzenes leitfähiges Material melted conductive material

Klemmvorrichtung für aufzuschmelzendes leitfähiges Material Hülse für Klemmvorrichtung Clamping device for conductive material to be melted Sleeve for clamping device

Einspritzvorrichtung Injection device

Öffnung in Einspritzvorrichtung Opening in injection device

Öffnung für die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Fluid zur Einspritzvorrichtung Opening for the supply of pressurized fluid to the injection device

Einspritzkolben Injection piston

Werkzeugteil Tool part

Formgebungsmaschine Forming machine

Steuereinrichtung Control device

Antriebseinheit für Verschlussnadel Drive unit for locking needle

Vorratsbehälter für druckbeaufschlagtes Fluid Dosiervorrichtung für druckbeaufschlagtes Fluid Antriebseinheit für Einspritzkolben Reservoir for pressurized fluid Metering device for pressurized fluid Drive unit for injection piston

Antriebseinheit für Klemmvorrichtung Drive unit for clamping device

Kolbenstange Piston rod

Stangenraum Bar space

Dichtung Poetry

Ausnehmung für Induktionsspule und/oder Kühlvorrichtung und/oder Recess for induction coil and/or cooling device and/or

Dichtung Poetry

H Horizontale H Horizontal

Innsbruck, Innsbruck,

am 09. on 09.

Januar 2023 January 2023

12 12

Claims

Patent claims

1. Melting unit in which a conductive material

can be melted, with at least: - a melting vessel (1) with at least: ee a melting chamber (2)

® a discharge opening (3) for melted conductive

Materials (15)

® an introduction device for conductive material (14) to be melted, which is designed in the form of a rod, wherein the introduction device has a clamping device (16) for the rod and a sleeve (17) along which the clamping device (16) - preferably at least substantially along the vertical (L) - is movable and wherein the clamping device (16) is sealed off from the sleeve (17) by means of at least one seal (32) - an induction coil which surrounds the melting vessel (1) at least in regions - a control device (24) which is configured to

Induction coil for inductive melting.

2. Melting unit according to the preceding claim, wherein the melting vessel (1) has a feed opening (4) which is connected to a source of a pressurized fluid or can be brought into such a source and the control device (24) is configured to supply pressurized fluid for discharging the melted conductive material (15) from the

Melt chamber (2) via the discharge opening (3).

3. Melting unit according to one of the preceding claims, wherein the discharge opening (3) can be closed by a closure needle (5), wherein a drive unit (25) is provided for the closure needle (5) and the control device (24) is configured to drive the drive unit (25), preferably according to

a given speed profile.

command.

Melting unit according to at least one of the preceding

Claims, wherein the melt chamber (2) is formed by

- a surface of a cover plate (10) running along a horizontal line (H), which has the introduction device for the rod-shaped material (14) to be melted and which preferably has a feed opening (4) for pressurized fluid

- a surface of a base plate (9) running along a horizontal (H), on which the melted conductive material (15) collects and which has the discharge opening (3) for the melted conductive material (15), wherein it is preferably provided that the base plate (9) has a recess (33) for cooling and/or sealing

- a preferably cylindrical or prismatic side wall (8) extending between the cover plate (10) and the base plate (9), which preferably has a recess (6) for a

Induction coil

Melting unit according to the preceding claim, wherein the side wall (8) is surrounded by a bandage (11) which is designed to absorb tensile forces when pressure is applied, wherein it is preferably provided that the bandage (11) has a

Recess (6) for an induction coil. Melting unit according to one of the two preceding claims,

wherein the side wall (8) is surrounded by a cooling ring (12),

which is arranged outside the bandage (11).

11.

12.

13.

Forming machine (23) with a melting unit according to

at least one of the preceding claims.

Injection device (18) with an injection piston (21) which can be driven by a drive unit (28) - preferably along a horizontal (H) -, wherein the injection piston (21) is connected to a piston rod (30) running in a rod chamber (31) and the rod chamber (31) has an opening (20) for the supply of pressurized fluid, wherein a control device (24) is provided which is configured to command a supply of pressurized fluid in order to prevent penetration of

To prevent melting into the rod space (31).

Arrangement with an injection device (18), preferably according to the preceding claim, and at least one melting unit spatially separated from the injection device (18) according to at least one of claims 1 to 8, wherein an opening (19) in the injection device (18) is coupled to the discharge opening (3) of the melting unit and it is preferably provided that the injection device (18) is arranged along the vertical (L) below the melting chamber (2) of the melting unit

is located.

Forming machine (23) with an arrangement according to the

preceding claim.

Method for melting and dispensing conductive material, in which conductive material (14) to be melted is inductively melted in a melting chamber (2), characterized in that the conductive material (14) to be melted is fed, preferably continuously, in the form of a rod into the

melt chamber (2).

Method for producing molded parts from a conductive material using a method according to the preceding claim, wherein the melt discharged from the melt chamber (2)

melted conductive material (15) - preferably without

and solidifies there to form at least one molded part.

Innsbruck, January 9, 2023