DE102006062094B4

DE102006062094B4 - Vacuum and die casting plant and method for producing castings

Info

Publication number: DE102006062094B4
Application number: DE102006062094.1A
Authority: DE
Inventors: Georg Schultheiss
Original assignee: GEORG SCHULTHEISS ELECTRONIC; SCHULTHEISS GEORG ELECTRONIC
Current assignee: GEORG SCHULTHEISS ELECTRONIC; SCHULTHEISS GEORG ELECTRONIC
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2026-12-30
Also published as: DE102006062094A1

Abstract

Vakuum- und Druckgießanlage (10; 80; 90) mit einem ersten Behälter (12) für einen beheizbaren Schmelztiegel (16) zum Erzeugen einer Schmelze und mit einem zweiten Behälter (28) für eine die Schmelze aufnehmende Gießform (44), wobei außen am zweiten Behälter (28) eine Schwingungserzeugungsvorrichtung (64; 82; 82') angeordnet ist, mit der der zweite Behälter (28) und eine im zweiten Behälter (28) angeordnete, die Schmelze aufnehmende Gießform (44) in Schwingungen versetzbar sind, und wobei mindestens eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung (32) vorgesehen ist zum Verhindern des Übertragens von Schwingungen des zweiten Behälters (28), die mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung (64; 82; 82') erzeugbar sind, auf den ersten Behälter (12).A vacuum and die casting apparatus (10; 80; 90) having a first container (12) for a heated crucible (16) for producing a melt and having a second container (28) for a melt receiving mold (44), wherein the outside second vessel (28) having a vibration generating device (64; 82; 82 ') is arranged, with which the second container (28) and in the second container (28) arranged, the melt-receiving mold (44) are set into oscillations, and wherein at least one vibration isolation device (32) is provided for preventing transmission of vibrations of the second reservoir (28) producible with the vibration generating device (64; 82; 82 ') to the first reservoir (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuum- und Druckgießanlage mit einem ersten Behälter für einen beheizbaren Schmelztiegel zum Erzeugen einer Schmelze und mit einem zweiten Behälter für eine die Schmelze aufnehmende Gießform.The present invention relates to a vacuum and Druckgießanlage with a first container for a heated crucible for producing a melt and with a second container for a melt-receiving mold.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Gießteilen mit einer Vakuum- und Druckgießanlage, bei welchem in einem Schmelztiegel eine flüssige Metallschmelze erzeugt wird und bei welchem die flüssige Metallschmelze in eine Gießform eingefüllt wird.Furthermore, the present invention relates to a method for producing castings with a vacuum and die casting, wherein in a crucible, a liquid molten metal is produced and in which the liquid molten metal is poured into a mold.

Mit bekannten Vakuum- und Druckgießanlagen der eingangs beschriebenen Art werden insbesondere Schmuckteile gegossen, wobei hierzu in einem Schmelztiegel Edelmetalle aufgeschmolzen und die dann flüssige Schmelze in die Gießform gegossen wird, oder sogenannte Rapid-Prototyping-Verfahren zum Erstellen von Prototypen technischer Bauteile oder Bauelemente durchgeführt. Dabei ist es wünschenswert, ein möglichst feinkörniges Gussgefüge zu erzielen. Dies kann beispielsweise durch physikalische Kornfeinungsverfahren erreicht werden, und zwar dadurch, dass in die erstarrende Schmelze ein Energieeintrag erfolgt.With known vacuum and Druckgießanlagen of the type described above in particular jewelry parts are cast, for which melted precious metals in a crucible and then the liquid melt is poured into the mold, or so-called rapid prototyping method for creating prototypes of technical components or components performed. It is desirable to achieve a fine-grained cast structure as possible. This can be achieved, for example, by means of physical grain refining methods, namely by introducing energy into the solidifying melt.

Aus der DE 20 2005 004 226 U1 ist eine Vakuum-Druckgießanlage bekannt.From the DE 20 2005 004 226 U1 is known a vacuum die casting machine.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuum- und Druckgießanlage und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, dass auf einfache Weise ein physikalisches Kornfeinungsverfahren durchführbar ist.It is therefore an object of the present invention to improve a vacuum and Druckgießanlage and a method of the type described above so that in a simple manner, a physical grain refining process is feasible.

Diese Aufgabe wird bei einer Vakuum- und Druckgießanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention in a vacuum and Druckgießanlage of the type described above by the features of claim 1.

Diese Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass eine in den zweiten Behälter eingebrachte Gießform mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung direkt oder indirekt über den zweiten Behälter auf einfache Weise in Schwingungen versetzt werden kann. Dies gestattet es, die Gießform beispielsweise auch unter Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung in Schwingungen zu versetzen. Durch die Schwingungen kann der Schmelze zudem bereits beim Einfüllen in die Gießform oder auch beim Erstarren in derselben die zur Kornfeinung erforderliche Energie zugeführt werden, wodurch sich beispielsweise eine hohe Druckdichtheit und/oder Zugfestigkeit des Gießteils erreichen lässt. Des Weiteren ist es grundsätzlich möglich, herkömmliche Anlagen auf einfache Weise, nämlich durch Anordnen einer Schwingungserzeugungsvorrichtung am zweiten Behälter oder direkt an einer Gießform, zu einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage umzurüsten. Ein besonders einfacher Aufbau der Vakuum- und Druckgießanlage wird dadurch erreicht, dass die Schwingungserzeugungsvorrichtung erfindungsgemäß außen am zweiten Behälter angeordnet ist. Beispielsweise kann die Schwingungserzeugungsvorrichtung an einer Außenwand des zweiten Behälters angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Schwingungserzeugungsvorrichtung starr mit dem zweiten Behälter verbunden, um eine optimale Übertragung der von der Schwingungserzeugungsvorrichtung erzeugten Schwingungen auf den zweiten Behälter zu erreichen. Zudem wäre es denkbar, am zweiten Behälter mehrere Schwingungserzeugungsvorrichtungshalteglieder vorzusehen, so dass die Schwingungserzeugungsvorrichtung auf einfache Weise in unterschiedlichen, jeweils am besten geeigneten Positionen am zweiten Behälter anordenbar ist. Gemäß der Erfindung ist ferner mindestens eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung vorgesehen zum Verhindern des Übertragens von Schwingungen des zweiten Behälters, die mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung erzeugbar sind, auf den ersten Behälter. Beispielsweise kann die mindestens eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung Dämpfungsglieder umfassen oder aus diesen bestehen, die eine Entkopplung der beiden Behälter voneinander ermöglichen.This embodiment has the particular advantage that a casting mold introduced into the second container can be vibrated directly or indirectly via the second container with the vibration generating device in a simple manner. This makes it possible to vibrate the mold, for example, under vacuum or under a protective gas atmosphere with the vibration generating device in vibration. As a result of the vibrations, the melt can also be supplied with the energy required for grain refining when it is being filled into the casting mold or when it solidifies, whereby, for example, a high pressure tightness and / or tensile strength of the casting can be achieved. Furthermore, it is basically possible to convert conventional systems in a simple manner, namely by arranging a vibration generating device on the second container or directly on a casting mold, to a vacuum and die casting plant according to the invention. A particularly simple design of the vacuum and die casting plant is achieved in that the vibration generating device according to the invention is arranged outside the second container. For example, the vibration generating device may be disposed on an outer wall of the second container. Preferably, the vibration generating device is rigidly connected to the second container to achieve optimum transmission of the vibrations generated by the vibration generating device to the second container. In addition, it would be conceivable to provide a plurality of vibration generating device holding members on the second container, so that the vibration generating device can be easily arranged in different, respectively most suitable positions on the second container. According to the invention, there is further provided at least one vibration isolation device for preventing transmission of vibrations of the second reservoir, which are producible with the vibration generation device, to the first reservoir. By way of example, the at least one vibration decoupling device can comprise or consist of damping elements which make it possible to decouple the two containers from one another.

Ferner kann es günstig sein, wenn die Schwingungserzeugungsvorrichtung an einer Unterseite oder einem Boden des zweiten Behälters angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die Vakuum- und Druckgießanlage besonders kompakt ausbilden. Insbesondere dann, wenn der zweite Behälter an der Vakuum- und Druckgießanlage freischwebend gehalten ist, bietet sich eine Unterseite oder ein Boden des zweiten Behälters zur Festlegung der Schwingungserzeugungsvorrichtung an.Furthermore, it may be favorable if the vibration generating device is arranged on a lower side or a bottom of the second container. In this way, the vacuum and Druckgießanlage can form very compact. In particular, when the second container is held in free-floating on the vacuum and die casting plant, a lower side or a bottom of the second container is provided for fixing the vibration generating device.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung Schwingungsfrequenzen in einem Bereich von 10 Hz bis 500 Hz erzeugbar sind. Bei diesen Schwingungsfrequenzen wirken Beschleunigungen auf den zweiten Behälter und damit auch auf die Gießform und die darin einzufüllende beziehungsweise eingefüllte Schmelze, die dem ein- bis vierfachen der Erdbeschleunigung g entsprechen.According to a preferred embodiment of the invention can be provided that with the vibration generating device vibration frequencies in a range of 10 Hz to 500 Hz can be generated. At these oscillation frequencies, accelerations act on the second container and thus also on the casting mold and the melt to be filled or filled therein, which corresponds to one to four times the gravitational acceleration g.

Besonders kleine Korngrößen können erreicht werden, wenn mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung Schwingungsfrequenzen in einem Bereich von 20 Hz bis 100 Hz erzeugbar sind.Particularly small particle sizes can be achieved if oscillation frequencies in the range from 20 Hz to 100 Hz can be generated with the vibration generating device.

Ein besonders einfacher Aufbau der Vakuum- und Druckgießanlage wird erreicht, wenn die Schwingungserzeugungsvorrichtung mindestens einen Vibrator umfasst. Durch Betriebsgrößen des Vibrators können Prozessparameter variiert werden, beispielsweise Frequenz, Amplitude, Beschleunigung sowie Schwingungsrichtung, Schwingungsart und Schwingungsdauer. Beispielsweise kann der Vibrator eine Schwungmasse umfassen, die translatorisch hin- und her- oder aber auch exzentrisch um eine Drehachse herum bewegt wird.A particularly simple construction of the vacuum and die casting plant is achieved when the vibration generating device at least one Includes vibrator. By operating variables of the vibrator process parameters can be varied, for example, frequency, amplitude, acceleration and direction of vibration, vibration and duration of oscillation. For example, the vibrator may comprise a flywheel, which is translationally reciprocated or eccentrically moved about an axis of rotation.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schwingungserzeugungsvorrichtung derart ausgebildet und am zweiten Behälter angeordnet ist, dass Schwingungen parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des zweiten Behälters oder einer Gießform erzeugbar sind. Dadurch kann auch die Gießform in Schwingungen parallel zu einer Längsachse des zweiten Behälters oder zu einer Längsachse der Gießform selbst in Schwingungen versetzt werden.According to a preferred embodiment of the invention can be provided that the vibration generating device is designed and arranged on the second container, that vibrations parallel or substantially parallel to a longitudinal axis of the second container or a mold can be generated. As a result, the casting mold can also be vibrated in vibrations parallel to a longitudinal axis of the second container or to a longitudinal axis of the casting mold itself.

Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn die Schwingungserzeugungsvorrichtung derart ausgebildet und am zweiten Behälter angeordnet ist, dass Rotationsschwingungen in einer Ebene, die eine Längsachse des zweiten Behälters oder einer Gießform enthält, oder parallel zu dieser Ebene erzeugbar sind. Durch Rotationsschwingungen können insbesondere sehr fein verästelte Gießformen für die Schmuckherstellung oder zur Herstellung von Prototypen technischer Bauteile oder Bauelemente optimal in Schwingungen versetzt werden, so dass eine durchgehend gewünschte Kornfeinung erzielbar ist.Alternatively or additionally, it may be advantageous if the vibration generating device is designed and arranged on the second container such that rotational vibrations can be generated in a plane which contains a longitudinal axis of the second container or a casting mold or parallel to this plane. By means of rotational vibrations, in particular very finely branched casting molds for the production of jewelery or for the production of prototypes of technical components or components can be optimally vibrated, so that a consistently desired grain refining can be achieved.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Schwingungserzeugungsvorrichtung derart ausgebildet und am zweiten Behälter angeordnet ist, dass lineare Schwingungen und/oder Rotationsschwingungen in einer Ebene, die quer oder im Wesentlichen quer zu einer Längsachse des zweiten Behälters oder einer Gießform verläuft, erzeugbar sind.Further, it is advantageous if the vibration generating device is designed and arranged on the second container such that linear vibrations and / or rotational vibrations can be generated in a plane which extends transversely or substantially transversely to a longitudinal axis of the second container or a casting mold.

Um die Schmelze beim Einfüllen und/oder beim Erstarren unter Vakuumbedingungen in Schwingungen versetzen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Behälter gasdicht verschließbar sind. Des Weiteren ist es so auch möglich, eine Schmelze unter einer Schutzgasatmosphäre zu erzeugen und unter einer Schutzgasatmosphäre in eine Gießform zu füllen und gleichzeitig in Schwingungen zu versetzen.In order to enable the melt during filling and / or solidification under vacuum conditions in vibrations, it is advantageous if the first and the second container are gas-tight closed. Furthermore, it is also possible to produce a melt under a protective gas atmosphere and to fill under a protective gas atmosphere in a mold and simultaneously to vibrate.

Vorzugsweise ist im ersten und/oder im zweiten Behälter ein Vakuum erzeugbar. Mit einer derart verbesserten Vakuum- und Druckgießanlage ist es möglich, Gießteile herzustellen, die keine oder zumindest weniger Gaseinschlüsse als bei aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren enthalten.Preferably, a vacuum can be generated in the first and / or in the second container. With such an improved vacuum and die casting plant, it is possible to produce casting parts which contain no or at least less gas inclusions than in manufacturing processes known from the prior art.

Grundsätzlich wäre es denkbar, den ersten und den zweiten Behälter direkt miteinander zu verbinden. Um jedoch das Einbringen und Entnehmen sowohl von Schmelzgut als auch einer Gießform in die Vakuum- und Druckgießanlage zu erleichtern, ist es günstig, wenn eine Dichtung vorgesehen ist zum Abdichten des ersten Behälters relativ zum zweiten Behälter. Beispielsweise kann die Anlage dann so ausgebildet werden, dass die beiden Behälter relativ zueinander bewegbar sind und das Einbringen der Gießform gestatten. Grundsätzlich kann die Dichtung aus einem beliebigen Dichtwerkstoff hergestellt sein, vorzugsweise ist sie jedoch aus einem elastischen Dichtwerkstoff hergestellt, so dass die Dichtung auch die Funktion eines schwingungsdämpfenden Elements übernehmen kann.In principle, it would be conceivable to connect the first and the second container directly with each other. However, in order to facilitate the introduction and removal of both melted material and a mold in the vacuum and Druckgießanlage, it is advantageous if a seal is provided for sealing the first container relative to the second container. For example, the system can then be designed so that the two containers are movable relative to each other and allow the introduction of the mold. In principle, the seal may be made of any sealing material, but preferably it is made of an elastic sealing material, so that the seal can also take over the function of a vibration-damping element.

Vorteilhafterweise ist die Dichtung eine Ringdichtung. Eine solche Dichtung lässt sich insbesondere zum Abdichten von zylindrischen Behältern einsetzen, die im Wesentlichen mit Stirnkanten aneinander anliegen.Advantageously, the seal is a ring seal. Such a seal can be used in particular for sealing cylindrical containers, which abut each other substantially with end edges.

Besonders kostengünstig wird die Dichtung, wenn sie ganz oder teilweise aus einem Kunststoff hergestellt ist. Beispielsweise kann die teilweise aus einem Kunststoff hergestellte Dichtung einen Metallkern umfassen, insbesondere einen Drahtring oder eine Drahtscheibe, der bzw. die mit einem Kunststoff mindestens teilweise beschichtet oder vollständig in einen Kunststoff eingebettet sind. Des Weiteren haben viele Kunststoffe den Vorteil, dass sie eine gewisse Elastizität aufweisen. Dadurch lassen sie sich auch als Dämpfungsmittel einsetzen, um beispielsweise eine Übertragung von Schwingungen des zweiten Behälters auf den ersten Behälter zu minimieren oder zu unterbinden.Particularly cost is the seal when it is wholly or partly made of a plastic. For example, the seal made in part of a plastic may comprise a metal core, in particular a wire ring or a wire disc, which are at least partially coated with a plastic or completely embedded in a plastic. Furthermore, many plastics have the advantage that they have a certain elasticity. As a result, they can also be used as damping means in order to minimize or prevent, for example, transmission of vibrations of the second container to the first container.

Vorzugsweise ist der Kunststoff Silikon. Silikon eignet sich besonders gut als Dichtungsmaterial, da es sowohl seine Form als auch seine elastischen Eigenschaften bei relativ hohen Temperaturen beibehält, die während des Gießens und Erstarrens von Gießteilen in der Gießform herrschen.Preferably, the plastic is silicone. Silicone is particularly well suited as a sealant because it retains both its shape and its elastic properties at relatively high temperatures that exist during casting and solidification of castings in the mold.

Um eine besonders gute Abdichtung der beiden Behälter zu erreichen und um ferner möglichst wenig Schwingungen vom zweiten Behälter auf den ersten Behälter zu übertragen, ist es günstig, wenn die Dichtung im Querschnitt einen Durchmesser aufweist, der mindestens 10 mm beträgt. Je größer der Durchmesser der Dichtung ist, um so mehr Schwingungsenergie kann in der Dichtung selbst in Wärme umgewandelt werden, so dass möglichst wenig Schwingungsenergie auf den ersten Behälter übertragen wird.In order to achieve a particularly good sealing of the two containers and also to transmit as few vibrations as possible from the second container to the first container, it is expedient for the seal to have a diameter in cross-section which is at least 10 mm. The larger the diameter of the seal, the more vibratory energy can be converted into heat in the seal itself, so that as little vibration energy as possible is transmitted to the first container.

Vorteilhaft ist es, wenn im ersten Behälter ein beheizbarer Schmelztiegel angeordnet ist und wenn im zweiten Behälter eine Gießform zum Aufnehmen der im Schmelztiegel erzeugten Schmelze angeordnet ist. Auf diese Weise können ein Schmelzraum und ein von diesem räumlich getrennter Gießraum in der Anlage ausgebildet werden.It is advantageous if a heatable crucible is arranged in the first container and if in the second container a casting mold for receiving the melt produced in the crucible is arranged. In this way, a melting chamber and a spatially separate from this casting space in the system can be formed.

Günstigerweise ist am zweiten Behälter eine Gießformhaltevorrichtung zum Halten einer Gießform vorgesehen. Vorteilhaft dabei ist es, wenn die Gießformhaltevorrichtung so ausgebildet ist, dass die Gießform relativ zum zweiten Behälter unbeweglich gehalten ist. So ist es möglich, Schwingungen des zweiten Behälters direkt auf die Gießform zu übertragen.Conveniently, a mold holding device for holding a mold is provided on the second container. It is advantageous if the mold holding device is designed so that the mold is held immovable relative to the second container. So it is possible to transmit vibrations of the second container directly to the mold.

Besonders einfach kann die Gießform im zweiten Behälter gehalten werden, wenn die Gießformhaltevorrichtung eine Gießformaufnahme zum Aufnehmen der Gießform umfasst. Beispielsweise kann die Gießform so in die Gießformhaltevorrichtung Anlage eingesetzt werden.Particularly easy, the mold can be held in the second container when the mold holding device comprises a mold holder for receiving the mold. For example, the mold can be used in the mold holding device so.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Umgebungsraum der Gießform im zweiten Behälter evakuierbar ist. Hierfür ist vorteilhafterweise eine Evakuierungsvorrichtung vorgesehen, beispielsweise eine Vakuumpumpe. Die Evakuierungsvorrichtung kann Teil der Gießformhaltevorrichtung sein, denn durch das Erzeugen eines Vakuums im Umgebungsraum der Gießform ist es möglich, die Gießform allein auf Grund einer herrschenden Druckdifferenz zwischen einem Umgebungsraum der Gießform und einem Innenraum der Gießform unbeweglich relativ zum zweiten Behälter in oder an diesem zu halten.Furthermore, it is advantageous if an ambient space of the casting mold in the second container can be evacuated. For this purpose, an evacuation device is advantageously provided, for example a vacuum pump. The evacuation device may be part of the mold holding apparatus, because by creating a vacuum in the mold's surrounding space, it is possible to immovably mold the mold alone or in relation to the second container due to a prevailing pressure difference between an ambient space of the mold and an interior of the mold hold.

Vorteilhaft ist es, wenn die Gießformhaltevorrichtung einen Ringflansch umfasst, der eine Öffnung definiert, und wenn die Öffnung die Gießformaufnahme bildet. Beispielsweise kann eine Gießform, die einen ringförmigen Flansch aufweist, mindestens teilweise durch die Öffnung eingeführt werden und mit ihrem Ringflansch auf einem Rand der Öffnung aufliegen, der so einen Anschlag bildet.It is advantageous if the mold holding device comprises an annular flange which defines an opening and if the opening forms the mold receptacle. For example, a mold having an annular flange may be at least partially inserted through the opening and with its annular flange resting on an edge of the opening thus forming a stop.

Denkbar wäre es, dass die Gießformhaltevorrichtung vollständig getrennt vom zweiten Behälter ausgebildet ist, beispielsweise als ein in diesen einbringbarer Einsatz. Um jedoch den Konstruktionsaufwand der Vakuum- und Druckgießanlage weiter zu minimieren, ist es günstig, wenn die Gießformhaltevorrichtung einen ringförmigen Lagervorsprung an einer Innenwand des zweiten Behälters und einen auf dem Lagervorsprung ruhenden Lagerring umfasst und wenn der Lagervorsprung und der Lagerring relativ zueinander abgedichtet sind. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, auf den Lagerring zu verzichten und einen Behälter mit einem entsprechenden, radial nach außen abstehenden Ringflansch direkt auf den Lagervorsprung aufzulegen. Einen Lagerring vorzusehen hat jedoch den Vorteil, dass die Gießformhaltevorrichtung individuell an unterschiedlich große Gießformen angepasst werden kann. Der Lagerring bildet so eine Art Adapter, um die Vakuum- und Druckgießanlage universell einsetzen zu können. Des Weiteren hat die relative Abdichtung des Lagervorsprungs und des Lagerrings zueinander den Vorteil, dass ein Umgebungsraum der Gießform insbesondere evakuiert oder mit einem Schutzgas geflutet werden kann. In jedem Fall ermöglicht die Abdichtung unterschiedliche Drücke im Innenraum und im Umgebungsraum der Gießform einzustellen.It would be conceivable that the mold holding device is formed completely separate from the second container, for example, as an insertable into this insert. However, in order to further minimize the design effort of the vacuum and die casting plant, it is favorable if the mold holding device comprises an annular bearing projection on an inner wall of the second container and a bearing ring resting on the bearing projection and if the bearing projection and the bearing ring are sealed relative to each other. In principle, it would also be conceivable to dispense with the bearing ring and hang a container with a corresponding, radially outwardly projecting annular flange directly on the bearing projection. However, to provide a bearing ring has the advantage that the mold holder can be adapted individually to different sized molds. The bearing ring thus forms a kind of adapter in order to use the vacuum and die casting plant universally. Furthermore, the relative sealing of the bearing projection and the bearing ring to each other has the advantage that an ambient space of the mold can in particular be evacuated or flooded with a protective gas. In any case, the seal allows to set different pressures in the interior and in the surrounding space of the mold.

Besonders einfach lassen sich der Lagervorsprung und der Lagerring relativ zueinander abdichten, wenn eine Lagerringdichtung vorgesehen ist. Diese ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie gleichzeitig am Lagerring und am Lagervorsprung anliegt.Particularly simple can be the bearing projection and the bearing ring seal relative to each other when a bearing ring seal is provided. This is preferably designed so that it rests simultaneously on the bearing ring and the bearing projection.

Ferner ist es günstig, wenn eine Gießformaufnahmedichtung vorgesehen ist zum gasdichten Abdichten der Gießform und der Gießformhaltevorrichtung relativ zueinander. So wird sichergestellt, dass bei Erzeugung eines Unterdrucks in der Umgebung der Gießform diese in der Gießformhaltevorrichtung allein auf Grund der zwischen der Umgebung und einem Innenraum der Gießform herrschenden Druckdifferenz gehalten wird.Furthermore, it is favorable if a casting mold receiving seal is provided for the gas-tight sealing of the casting mold and the mold holding device relative to each other. This ensures that when a negative pressure is generated in the vicinity of the casting mold, it is held in the casting mold holding device solely on the basis of the pressure difference prevailing between the environment and an interior of the casting mold.

Um den Aufbau der Vakuum- und Druckgießanlage weiter zu vereinfachen, ist die Gießformaufnahmedichtung vorzugsweise eine auf dem Lagerring ruhende Ringdichtung.In order to further simplify the construction of the vacuum and die casting plant, the casting mold receiving seal is preferably a ring seal resting on the bearing ring.

Besonders einfach wird der Aufbau der mindestens einen Schwingungsentkopplungsvorrichtung, wenn diese die mindestens eine Dichtung und/oder die Lagerringdichtung und/oder die Gießformaufnahmedichtung umfasst. Es wäre auch denkbar, dass die Dichtung und/oder die Lagerringdichtung und/oder die Gießformaufnahmedichtung selbst die Schwingungsentkopplungsvorrichtung bilden, um zu verhindern, dass Schwingungen der Gießform oder des zweiten Behälters auf den zweiten Behälter bzw. den ersten Behälter übertragen werden.The construction of the at least one vibration decoupling device is particularly simple if it comprises the at least one seal and / or the bearing ring seal and / or the mold receiving seal. It would also be conceivable that the seal and / or the bearing ring seal and / or the mold receiving seal itself form the vibration isolation device to prevent vibrations of the mold or the second container from being transmitted to the second container or container.

Damit die Gießform auf einfache Weise in die Gießformhaltevorrichtung eingesetzt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Gießform eine Außenwand aufweist, an der mindestens zwei abstehende Haltevorsprünge oder ein sich in Umfangsrichtung erstreckender, in radialer Richtung abstehender Halteringflansch angeordnet sind. Insbesondere bei Vorsehen eines Halteringflansches ist auf einfache Weise eine Abdichtung der Gießform und der Gießformhaltevorrichtung relativ zueinander möglich.So that the mold can be easily inserted into the mold holding device, it is advantageous if the mold has an outer wall, on which at least two projecting holding projections or a circumferentially extending, projecting in the radial direction Halteringflansch are arranged. In particular, when providing a Halteringflansches a seal of the mold and the mold holding device relative to each other is possible in a simple manner.

Um zu verhindern, dass die Gießform durch die Gießformaufnahme durchrutschen kann, ist es günstig, wenn der Halteringflansch die Gießformaufnahme vollständig überdeckt und auf der Gießformaufnahmedichtung ruht. Ferner wird so auch eine einfache Abdichtung der Gießform relativ zur Gießformhaltevorrichtung möglich, so dass in einem Umgebungsraum der Gießform ein anderer Druck eingestellt werden kann als im Innern der Gießform.In order to prevent the mold from slipping through the Gießformaufnahme, it is advantageous if the Halteringflansch completely covers the Gießformaufnahme and on the Mold take-up seal rests. Further, as well as a simple sealing of the mold relative to the mold holding device is possible, so that in an ambient space of the mold, a different pressure can be set as in the interior of the mold.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ferner eine Vakuumerzeugungsvorrichtung vorgesehen sein zum Erzeugen eines Vakuums im ersten und/oder zweiten Behälter. Insbesondere kann die Vakuumerzeugungsvorrichtung einen Teil der Gießformhaltevorrichtung bilden, denn durch Erzeugen eines Vakuums im Umgebungsraum der Gießform im zweiten Behälter oder zumindest durch Erzeugen einer Druckdifferenz relativ zu einem Innenraum der Gießform ist es möglich, die Gießform unbeweglich am zweiten Behälter zu halten, zumindest für einen Zeitraum, in dem die beschriebene Druckdifferenz besteht. Des Weiteren ist es möglich, mit der Vakuumerzeugungsvorrichtung in beiden Behältern ein Vakuum zu erzeugen, so dass sowohl das Schmelzen als auch das Gießen der Gießteile unter Vakuum mit der erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage möglich ist.According to a preferred embodiment of the invention, a vacuum generating device may further be provided for generating a vacuum in the first and / or second container. In particular, the vacuum generating device can form part of the mold holding device, because by creating a vacuum in the surrounding space of the mold in the second container, or at least by creating a pressure differential relative to an interior of the mold, it is possible to hold the mold immovably on the second container, at least for one Period in which the described pressure difference exists. Furthermore, it is possible to generate a vacuum with the vacuum generating device in both containers, so that both the melting and the casting of the castings under vacuum with the vacuum and die casting plant according to the invention is possible.

Damit der Schmelztiegel nicht bewegt werden muss, um die flüssige Schmelze in die Gießform zu füllen, ist es günstig, wenn der Schmelztiegel einen verschließbaren Auslass aufweist. Beispielsweise kann ein beweglicher Stopfen vorgesehen sein, der den Auslass des Schmelztiegels verschließen und freigeben kann.So that the crucible does not have to be moved to fill the liquid melt in the mold, it is advantageous if the crucible has a closable outlet. For example, a movable plug may be provided which can close and release the outlet of the crucible.

Vorzugsweise werden die oben beschriebene erfindungsgemäße Vakuum- und Druckgießanlage sowie die erfindungsgemäßen Weiterbildungen derselben zur Herstellung von Edelmetallteilen verwendet.Preferably, the above-described vacuum and Druckgießanlage invention and the developments thereof according to the invention are used for the production of precious metal parts.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während des Einfüllens der Metallschmelze in die Gießform die Gießform in Schwingungen versetzt wird. Vorzugsweise wird die Gießform so lange in Schwingungen versetzt, bis die Metallschmelze erstarrt ist. Zum Erzeugen von Schwingungen kann beispielsweise ein die Gießform umgebender Behälter der Vakuum- und Druckgießanlage in Schwingungen versetzt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Gießform relativ zu diesem Behälter unbeweglich an diesem gehalten ist. Durch den Energieeintrag in die Schmelze auf Grund der erzeugten Schwingungen wird die Korngröße in der erstarrenden Schmelze verringert, wodurch ein Gussgefüge verbessert. Durch die Erzeugung von Schwingungen wird also auf einfache Weise eine Kornfeinung der herzustellenden Gießteile erreicht.The object stated in the introduction is achieved according to the invention in a method of the type described in the introduction in that the casting mold is set into vibration during the filling of the molten metal into the casting mold. Preferably, the mold is vibrated until the molten metal is solidified. For generating vibrations, for example, a container surrounding the mold of the vacuum and die casting plant can be set in vibration. It is advantageous if the mold is held immovably relative to this container at this. Due to the energy input into the melt due to the vibrations generated, the grain size is reduced in the solidifying melt, thereby improving a cast structure. Due to the generation of vibrations, grain refining of the castings to be produced is thus achieved in a simple manner.

Günstig ist es, wenn die Gießform mit einer Schwingungserzeugungsvorrichtung direkt oder indirekt in Schwingungen versetzt wird. Eine direkte Schwingungsanregung der Gießform verringert einen konstruktiven Aufwand einer Vakuum- und Druckgießanlage deutlich, da weniger Teile derselben in Schwingungen versetzt werden können bzw. vor Schwingungen geschützt werden müssen. Eine indirekte Schwingungsanregung der Gießform hat den Vorteil, dass auch herkömmliche Gießformen für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können.It is favorable if the casting mold is set directly or indirectly in oscillation with a vibration generating device. A direct vibration excitation of the mold significantly reduces the design complexity of a vacuum and die casting plant, since fewer parts thereof can be set in vibration or must be protected against vibrations. Indirect vibration excitation of the casting mold has the advantage that conventional casting molds can also be used for the process according to the invention.

Vorteilhafterweise wird die Metallschmelze unter Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre erzeugt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich in den Gießteilen Gaseinschlüsse bilden.Advantageously, the molten metal is produced under vacuum or under a protective gas atmosphere. This can prevent the formation of gas pockets in the cast parts.

Um eine Oxidation der Metallschmelze beim Einfüllen in die Gießform zu verhindern, wird diese vorzugsweise unter Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre in die Gießform eingefüllt.In order to prevent oxidation of the molten metal during filling into the casting mold, it is preferably introduced into the casting mold under vacuum or under protective gas atmosphere.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Umgebungsraum der Gießform im zweiten Behälter während des Einfüllens der Metallschmelze in die Gießform evakuiert wird. Dadurch wird eine aufwändige mechanische Halterung für die Gießform zum Halten derselben im zweiten Behälter überflüssig. Durch entsprechendes Abdichten der Gießform relativ zum zweiten Behälter kann allein ein in der Umgebung der Gießform im zweiten Behälter herrschender Unterdruck ausreichen, um die Gießform unbeweglich am zweiten Behälter zu halten.Furthermore, it is advantageous if an ambient space of the casting mold in the second container is evacuated during the filling of the molten metal into the casting mold. As a result, a complex mechanical support for the mold for holding the same in the second container is unnecessary. By correspondingly sealing the casting mold relative to the second container, only a vacuum prevailing in the vicinity of the casting mold in the second container can be sufficient to hold the casting mold immovably on the second container.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine der oben beschriebenen Vakuum- und Druckgießanlagen verwendet wird.It is particularly advantageous if one of the vacuum and pressure casting systems described above is used to carry out the method according to the invention.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention is used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:

1: eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage; 1 a sectional view through a first embodiment of a vacuum and Druckgießanlage according to the invention;

2: eine Längsschnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage; 2 a longitudinal sectional view through a second embodiment of a vacuum and Druckgießanlage according to the invention;

3: eine Längsschnittansicht durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage; und 3 a longitudinal sectional view through a third embodiment of a vacuum and Druckgießanlage according to the invention; and

4: eine Schnittansicht durch ein viertes, nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage. 4 a sectional view through a fourth, not inventive embodiment of a vacuum and Druckgießanlage invention.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Vakuum- und Druckgießanlage dargestellt. Sie umfasst einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Behälter 12, in dem ein mit einer Heizung 14 ausgestatteter Schmelztiegel 16 angeordnet ist, der an seinem unteren Ende einen mit einem beweglichen Stopfen 18 verschließbaren Auslass 20 aufweist. Der erste Behälter 12 ist auf seiner Oberseite mit einem Deckel 22 verschließbar, wobei zur gasdichten Abdichtung eine Ringdichtung 24 auf einer oberen Stirnkante 26 des ersten Behälters 12 gelagert ist, auf der der Deckel 22 aufliegt. In 1 is a first embodiment of a total reference numeral 10 provided vacuum and Druckgießanlage shown. It comprises a first, substantially cylindrical container 12 in which one with a heater 14 equipped crucible 16 is arranged, which at its lower end one with a movable plug 18 lockable outlet 20 having. The first container 12 is on its top with a lid 22 closable, wherein the gas-tight seal a ring seal 24 on an upper end edge 26 of the first container 12 is stored on the lid 22 rests.

Ferner ist ein zweiter, im Wesentlicher langgestreckter zylindrischer Behälter 28 vorgesehen, der in Richtung auf den ersten Behälter 12 hin weisend offen ist. In einer auf den ersten Behälter 12 hin weisenden Stirnkante ist eine Ringnut 30 eingearbeitet, die zur Aufnahme einer Ringdichtung 32 dient, die vorzugsweise im Querschnitt einen Durchmesser aufweist, der mindestens 10 mm beträgt. Die Ringdichtung 32 dient dazu, wie in 1 dargestellt, den ersten, mit einer unteren Stirnkante auf der Ringdichtung 32 ruhenden Behälter 12 relativ zum zweiten Behälter 28 abzudichten. Des Weiteren dient sie als Schwingungsentkopplungselement, wie weiter unten noch näher ausgeführt wird.Further, a second, substantially elongated cylindrical container 28 provided in the direction of the first container 12 pointing is open. In one on the first container 12 facing end edge is an annular groove 30 incorporated, for receiving a ring seal 32 serves, which preferably has a diameter in cross section, which is at least 10 mm. The ring seal 32 serves as in 1 shown, the first, with a lower end edge on the ring seal 32 dormant container 12 relative to the second container 28 seal. Furthermore, it serves as a vibration decoupling element, as will be explained in more detail below.

Eine zylindrische Wand 34 des zweiten Behälters 28 weist im oberen Viertel einen durch Verringerung des Innendurchmessers gebildeten Rücksprung auf, der einen Lagervorsprung 36 bildet. Er definiert eine ringförmige, in Richtung auf den ersten Behälter 12 hin weisende Fläche. Auf dem Lagervorsprung 36 liegt eine Lagerringdichtung 38 auf, die zur Abdichtung eines flachen Lagerrings 40 dient. Eine zentrale kreisförmige Öffnung 42 des Lagerrings 40 bildet eine Gießformaufnahme, in die eine ebenfalls zylindrische Gießform 44 teilweise eingeführt werden kann. Auf dem Lagerring 40 liegt eine die Öffnung 42 freilassende Gießformaufnahmedichtung 46 auf, auf der ein umlaufender, sich in radialer Richtung von einer zylindrischen Wand 48 der Gießform 44 im oberen Fünftel derselben radial nach außen erstreckender Halteringflansch 50 aufliegt. Der Halteringflansch 50 verhindert zudem, dass die Gießform 44 durch die Öffnung 42 hindurchrutschen kann. Der Lagerring 40 kann optional durch andere Lagerringe ersetzt werden, die im Durchmesser unterschiedliche Öffnungen 42 aufweisen, so dass auch unterschiedlich große Gießformen sicher im zweiten Behälter 28 gehalten und relativ zu diesem abgedichtet werden können.A cylindrical wall 34 of the second container 28 has in the upper quarter on a formed by reducing the inner diameter recess on which a bearing projection 36 forms. It defines an annular, towards the first container 12 facing surface. On the bearing projection 36 is a bearing ring seal 38 on, used to seal a flat bearing ring 40 serves. A central circular opening 42 of the bearing ring 40 forms a mold holder into which a likewise cylindrical mold 44 can be partially introduced. On the bearing ring 40 is one the opening 42 releasing mold-receiving gasket 46 on, on the one circumferential, in the radial direction of a cylindrical wall 48 the mold 44 in the upper fifth of the same radially outwardly extending Halteringflansch 50 rests. The retaining ring flange 50 also prevents the mold 44 through the opening 42 can slip through. The bearing ring 40 can be optionally replaced by other bearing rings with different diameter openings 42 have, so that also different sized molds safely in the second container 28 held and can be sealed relative to this.

Die Vakuum- und Druckgießanlage 10 umfasst ferner eine Vakuumerzeugungsvorrichtung in Form einer in 1 schematisch dargestellten Vakuumpumpe 55, die über ebenfalls schematisch dargestellte Vakuumleitungen 54 und 56 mit dem ersten Behälter 12 beziehungsweise mit dem zweiten Behälter 28 verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den ersten Behälter 12 und den zweiten Behälter 28 mit der Vakuumpumpe 52 gemeinsam oder getrennt voneinander zu evakuieren. Insbesondere ist es möglich, einen Umgebungsraum 58 der Gießform 44 im zweiten Behälter 28 zu evakuieren. Wird eine Druckdifferenz zwischen in einer durch den ersten Behälter 12 definierten Schmelzkammer 60 und dem Umgebungsraum 58 erzeugt, und zwar so, dass der Druck im Umgebungsraum 58 etwas niedriger ist als in der Schmelzkammer 60, so wird durch die Abdichtung der Gießform 44 relativ zum zweiten Behälter 28 über die oben beschriebene Anordnung der Gießformaufnahmedichtung 46, des Lagerrings 40 sowie der Lagerringdichtung 38, die auf dem Lagervorsprung 36 aufliegt, die Gießform 44 unbeweglich am zweiten Behälter 28 gehalten. Die Gießformaufnahmedichtung 46, der Lagerring 40, die Lagerringdichtung 38 und der Lagervorsprung 36 in Verbindung mit der Vakuumpumpe 52 und der vorgesehenen Vakuumleitung 56 bilden somit eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 62 versehene Gießformhaltevorrichtung. Alternativ wäre es selbstverständlich auch denkbar, eine mechanische Verbindung, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, unter Verwendung entsprechender Dichtungen vorzusehen, um die Gießform 44 unbeweglich am zweiten Behälter 28 festzulegen und gleichzeitig gegenüber diesem abzudichten, so dass der Umgebungsraum 58 in gewünschter Weise evakuiert oder mit einem vorbestimmten Schutzgas geflutet werden kann.The vacuum and die casting machine 10 further comprises a vacuum generating device in the form of an in 1 schematically illustrated vacuum pump 55 , via likewise schematically illustrated vacuum lines 54 and 56 with the first container 12 or with the second container 28 connected is. This configuration allows the first container 12 and the second container 28 with the vacuum pump 52 to evacuate together or separately. In particular, it is possible to have an environmental space 58 the mold 44 in the second container 28 to evacuate. Is a pressure difference between in one through the first container 12 defined melting chamber 60 and the surrounding space 58 generated, in such a way that the pressure in the environment space 58 slightly lower than in the melting chamber 60 This is done by sealing the mold 44 relative to the second container 28 about the above-described arrangement of the mold-receiving seal 46 , the bearing ring 40 as well as the bearing ring seal 38 standing on the warehouse luff 36 rests, the mold 44 immovable at the second container 28 held. The mold picking seal 46 , the bearing ring 40 , the bearing ring seal 38 and the bearing projection 36 in connection with the vacuum pump 52 and the intended vacuum line 56 thus form a total with the reference numeral 62 provided mold holding device. Alternatively, it would of course also conceivable to provide a mechanical connection, for example by a screw connection, using appropriate seals to the mold 44 immovable at the second container 28 set and at the same time seal against it so that the ambient space 58 can be evacuated in the desired manner or flooded with a predetermined inert gas.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist am zweiten Behälter 28 ferner eine Schwingungserzeugungsvorrichtung in Form eines Vibrators 64 angeordnet, und zwar an einer Außenseite der Wand 34. Der Vibrator 64 kann prinzipiell an einer beliebigen Stelle des zweiten Behälters 28 angeordnet sein, und zwar sowohl außen als auch innen. Der in 1 schematisch dargestellte Vibrator 64 ist starr mit dem zweiten Behälter 28 verbunden, so dass von diesem erzeugte Schwingungen direkt auf den zweiten Behälter 28 übertragen werden. Durch die Gießformhaltevorrichtung 62 werden die vom Vibrator 64 erzeugten Schwingungen auf Grund der unbeweglichen Lagerung der Gießform 44 im zweiten Behälter 28 auch direkt auf die Gießform 44 übertragen, das heißt wenn der Vibrator 64 Schwingungen erzeugt, schwingt die Gießform 44 gleichzeitig mit. Selbstverständlich ist der Vibrator 64 so ausgebildet, dass Frequenz, Amplitude und Schwingungsdauer beliebig eingestellt werden können. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn Frequenz und/oder Amplitude der mit dem Vibrator 64 erzeugten Schwingungen beim Befüllen der Gießform 44 kontinuierlich zunehmen.According to the present invention is on the second container 28 Further, a vibration generating device in the form of a vibrator 64 arranged, on an outer side of the wall 34 , The vibrator 64 can in principle at any point of the second container 28 be arranged, both outside and inside. The in 1 schematically illustrated vibrator 64 is rigid with the second container 28 connected so that vibrations generated by this directly to the second container 28 be transmitted. Through the mold holding device 62 Be the vibrator 64 generated vibrations due to the immobile storage of the mold 44 in the second container 28 also directly on the mold 44 transmitted, that is when the vibrator 64 Vibrations generated vibrates the mold 44 at the same time with. Of course, the vibrator 64 designed so that frequency, amplitude and duration of oscillation can be set arbitrarily. In particular, it is advantageous if the frequency and / or amplitude of the vibrator 64 generated vibrations when filling the mold 44 continuously increase.

Um zu vermeiden, dass die vom Vibrator 64 erzeugten Schwingungen vom zweiten Behälter 28 auf den ersten Behälter 12 übertragen werden, dient die als Schwingungsentkopplungsvorrichtung wirkende Ringdichtung 32. Diese wird im Durchmesser so gewählt, dass je nach Frequenz und Amplitude der vom Vibrator 64 erzeugten Schwingungen keine Schwingungen auf den ersten Behälter 12 übertragen werden.To avoid being hit by the vibrator 64 generated vibrations from the second container 28 on the first container 12 be transmitted, serves as the vibration decoupling device acting ring seal 32 , This is chosen in diameter so that, depending on the frequency and amplitude of the vibrator 64 generated vibrations no vibrations on the first container 12 be transmitted.

Der Vibrator 64 ist so ausgebildet, dass mit ihm Rotationsschwingungen erzeugt werden können, und zwar in einer Ebene, die parallel zu einer eine Längsachse 66 des zweiten Behälters 28 enthaltenden Ebene ist. So kann der Vibrator 64 beispielsweise, wie in 1 schematisch dargestellt, mit einer exzentrisch gelagerten Schwungmasse 68 versehen sein, die um eine Drehachse 70, die quer oder parallel zur Längsachse 66 verlaufen kann, rotierbar gelagert und antreibbar ist.The vibrator 64 is designed so that rotational vibrations can be generated with it, in a plane parallel to a longitudinal axis 66 of the second container 28 containing level. So can the vibrator 64 for example, as in 1 shown schematically, with an eccentrically mounted flywheel 68 be provided, which is about a rotation axis 70 that are transverse or parallel to the longitudinal axis 66 can run, stored rotatable and is drivable.

Um den zweiten Behälter 28 relativ zum ersten Behälter 12 absenken zu können, ist ein Halte- und Schwenkvorrichtung 72 vorgesehen, die gegen einen Boden 74 des zweiten Behälters 28 gefahren werden kann beziehungsweise auf der der zweite Behälter 28 ruht.To the second container 28 relative to the first container 12 to be able to lower, is a holding and swiveling device 72 provided against a ground 74 of the second container 28 can be driven or on the second container 28 rests.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 80 versehenen Vakuum- und Druckgießanlage ist in 2 dargestellt. Sie ist nahezu identisch mit der Vakuum- und Druckgießanlage 10 ausgebildet, so dass zur Bezeichnung der einzelnen Elemente der Vakuum- und Druckgießanlage 80 die selben Bezugszeichen wie bei der Vakuum- und Druckgießanlage 10 verwendet werden und auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann.A second embodiment of a total with the reference numeral 80 provided vacuum and die casting machine is in 2 shown. It is almost identical to the vacuum and die casting system 10 designed so that the designation of the individual elements of the vacuum and die casting 80 the same reference numerals as in the vacuum and die casting 10 can be used and referred to the above description.

Einziger Unterschied der Vakuum- und Druckgießanlage 80 im Vergleich zur Vakuum- und Druckgießanlage 10 ist ein Vibrator 82, der zwar ebenfalls an der Wand 34 außen angeordnet ist, jedoch Schwingungen erzeugen kann, die parallel zur Längsachse 66 verlaufen. Hierzu dient eine im Vibrator 82 angeordnete, parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längsachse 66 verschiebbar und antreibbar gelagerte Schwungmasse 84. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, den Vibrator 82 so anzuordnen, dass die Schwungmasse in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Längsachse 66 in Schwingungen versetzt werden kann.The only difference between the vacuum and die casting system 80 in comparison to the vacuum and die casting machine 10 is a vibrator 82 who is also on the wall 34 is arranged outside, but can generate vibrations that are parallel to the longitudinal axis 66 run. This is done in the vibrator 82 arranged, parallel or substantially parallel to the longitudinal axis 66 slidably and drivably mounted flywheel 84 , Of course, it would also be possible to use the vibrator 82 to arrange so that the flywheel in a plane transverse, in particular perpendicular to the longitudinal axis 66 can be vibrated.

Alternativ wäre es auch denkbar, den Vibrator 82 am Boden 74 des zweiten Behälters 28 anzuordnen. Dies ist bei dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel einer insgesamt mit dem Bezugszeichen 90 versehenen Vakuum- und Druckgießanlage der Fall. Der Vibrator 82' ist dabei so angeordnet, dass seine Schwungmasse 84' parallel zur Längsachse 66 in Schwingungen versetzt werden kann. Denkbar wäre jedoch auch eine Anordnung des Vibrators 82', dass seine Schwungmasse 84' quer zur Längsachse 66 in Schwingungen versetzt werden kann. Um die Anordnung des Vibrators 82' am Boden 74 zu ermöglichen, ist eine gegenüber der Halte- und Schwenkvorrichtung 72 etwas modifizierte Halte- und Schwenkvorrichtung 92 vorgesehen, die eine Ausnehmung 94 aufweist, in die der Vibrator 82' eintauchen kann. Der zweite Behälter 28 kann dann auf einer ringförmigen Stirnfläche 96 der Halte- und Schwenkvorrichtung 92 aufliegen.Alternatively, it would also be possible to use the vibrator 82 on the ground 74 of the second container 28 to arrange. This is at the in 3 illustrated third embodiment of a total with the reference numeral 90 provided vacuum and die casting plant the case. The vibrator 82 ' is arranged so that its flywheel 84 ' parallel to the longitudinal axis 66 can be vibrated. Conceivable, however, would be an arrangement of the vibrator 82 ' that his momentum 84 ' transverse to the longitudinal axis 66 can be vibrated. To the arrangement of the vibrator 82 ' on the ground 74 to enable, is one opposite the holding and pivoting device 72 slightly modified holding and swiveling device 92 provided a recess 94 has, in which the vibrator 82 ' can dive. The second container 28 can then on an annular face 96 the holding and swiveling device 92 rest.

Alle weiteren Elemente der Vakuum- und Druckgießanlage 90 entsprechen denen der Vakuum- und Druckgießanlagen 10 und 80 und sind deshalb auch mit denselben Bezugszeichen versehen.All other elements of the vacuum and die casting plant 90 correspond to those of the vacuum and die casting plants 10 and 80 and are therefore also provided with the same reference numerals.

Ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlage ist in 4 insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 versehen. Sie entspricht im Wesentlichen den oben im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschriebenen Vakuum- und Druckgießanlagen 10 und 80, so dass einander entsprechende Teile mit den selben Bezugszeichen versehen sind.A fourth embodiment of a vacuum and Druckgießanlage according to the invention is in 4 total with the reference numeral 100 Mistake. It is essentially the same as the one above 1 and 2 described vacuum and die casting 10 and 80 , so that corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Die Vakuum- und Druckgießanlage 100 unterscheidet sich von den Vakuum- und Druckgießanlagen 10 und 80 dadurch, dass eine Schwingungserzeugungsvorrichtung in Form eines Vibrators 102, der eine parallel zur Längsachse 66 der Gießform 44 beweglich gelagerte Schwungmasse 104 umfasst, direkt an der Gießform 44 angeordnet ist, im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel unten an einem Boden der Gießform 44. So kann auf einfache Weise die Gießform 44 mittels des Vibrators 102 in Schwingungen parallel zur Längsachse 66 versetzt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, den Vibrator 102 so an der Gießform 44 anzuordnen, dass seine Schwungmasse 104 quer oder im Wesentlichen quer zur Längsachse 66 der Gießform 44 beweglich gelagert ist und in Schwingungen versetzt werden kann. Des Weiteren wäre es auch möglich, den Vibrator 102 in die Gießform 44 zu integrieren, beispielsweise in die Wand 48 oder in deren Boden.The vacuum and die casting machine 100 differs from the vacuum and die casting machines 10 and 80 in that a vibration generating device in the form of a vibrator 102 , which is parallel to the longitudinal axis 66 the mold 44 movably mounted flywheel 104 includes, directly on the mold 44 is arranged in the 4 shown embodiment at the bottom of a bottom of the mold 44 , So can easily the mold 44 by means of the vibrator 102 in vibrations parallel to the longitudinal axis 66 be offset. Alternatively, it would also be possible to use the vibrator 102 so at the mold 44 arrange that its momentum 104 transverse or substantially transverse to the longitudinal axis 66 the mold 44 is movably mounted and can be vibrated. Furthermore, it would also be possible to use the vibrator 102 in the mold 44 to integrate, for example in the wall 48 or in their soil.

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform einer Vakuum- und Druckgießanlage 100 ist mindestens eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung vorgesehen, um auf die Gießform 44 übertragene Schwingungen sowohl vom zweiten Behälter 28 als auch vom ersten Behälter fernzuhalten. Als Schwingungsentkopplungsvorrichtung können beispielsweise die Lagerringdichtung 38 und/oder die Gießformaufnahmedichtung 46 dienen. Sind diese zumindest teilweise aus einem schwingungsdämpfenden Material hergestellt, so wird verhindert, dass Schwingungen von der Gießform 44 auf den zweiten Behälter 28 übertragen werden. Die Ringdichtung 32 kann ebenso wie bei den Vakuum- und Druckgießanlagen 10, 80 und 90 als schwingungsdämpfendes Element dienen, um eine Schwingungsübertragung vom zweiten Behälter 28 auf den ersten Behälter 12 zu vermeiden.At the in 4 illustrated embodiment of a vacuum and die casting 100 At least one vibration decoupling device is provided to access the casting mold 44 transmitted vibrations from both the second container 28 as well as keep away from the first container. As vibration isolation device, for example, the bearing ring seal 38 and / or the mold-receiving seal 46 serve. Are these at least partially made of a vibration-damping material, it prevents vibrations from the mold 44 on the second container 28 be transmitted. The ring seal 32 can just as with the vacuum and die casting 10 . 80 and 90 serve as a vibration damping element to a vibration transmission from the second container 28 on the first container 12 to avoid.

Die Anordnung der Vibratoren 64 beziehungsweise 82 und 82' am zweiten Behälter 28 hat den Vorteil, dass der zweite Behälter auch dann in Schwingungen versetzt werden kann, wenn sowohl der erste Behälter 12 als auch der zweite Behälter 28 evakuiert sind. Dies bedeutet, dass mit den beschriebenen Vakuum- und Druckgießanlagen 10, 80 und 90 ein Verfahren zum Herstellen von Gießteilen durchführbar ist, bei dem im Schmelztiegel 16 eine Metallschmelze erzeugt wird, die dann durch den Auslass 20 in die Gießform 44 eingefüllt wird, und zwar unter gleichzeitiger Schwingungsanregung der Gießform 44 über den zweiten Behälter 28, relativ zu dem sie unbeweglich oder im Wesentlichen unbeweglich gelagert ist. Dadurch kann bereits beim Gießen ein Energieeintrag in die Schmelze erreicht werden, der zu einer Kornfeinung der herzustellenden Gießteile führt. Die vorgeschlagene Anordnung der Vibratoren 64, 82 und 82' am zweiten Behälter 28, insbesondere an dessen Außenseite, bietet zudem die Option, herkömmliche Vakuum- und Druckgießanlagen auf einfache Weise nachzurüsten.The arrangement of the vibrators 64 respectively 82 and 82 ' at the second container 28 has the advantage that the second container can be vibrated even if both the first container 12 as well as the second container 28 are evacuated. This means that with the described vacuum and die casting machines 10 . 80 and 90 a method for producing castings is feasible, wherein in the crucible 16 a molten metal is generated, which then passes through the outlet 20 in the mold 44 is filled, with simultaneous vibration excitation of the mold 44 over the second container 28 relative to which it is immovable or substantially immovable. As a result, an energy input into the melt can already be achieved during casting, which leads to grain refining of the castings to be produced. The proposed arrangement of the vibrators 64 . 82 and 82 ' at the second container 28 , especially on the outside, also offers the option to retrofit conventional vacuum and die casting plants in a simple manner.

Die Anordnung des Vibrators 102 ermöglicht es auf einfache Weise, herkömmliche Vakuum- und Druckgießanlagen zu erfindungsgemäßen Vakuum- und Druckgießanlagen nachzurüsten. Beispielsweise kann der Vibrator 102 batteriebetrieben sein und vor dem Einsetzen der Gießform 44 in den zweiten Behälter 28 angeschaltet werden, so dass er während des kompletten Verfahrensablaufs in gewünschter Weise in Schwingungen versetzt wird. Elektrische Durchführungen für Leitungen sind bei einer solchen Ausgestaltung an der Vakuum- und Druckgießanlage 100 nicht vorzunehmen. Selbstverständlich könnte man den Vibrator 102, ebenso wie auch die anderen Vibratoren 64 beziehungsweise 82 und 82', mit elektrischer Energie über eine Kabelverbindung versorgen. Alternativ wäre es auch denkbar, die Vibratoren über Druckluftverbindungen mit Druckluft anzutreiben. Die Anordnung des Vibrators 102 direkt an der Gießform 44 hat ferner den Vorteil, dass nicht zwingend eine Druckdifferenz zwischen den Innenräumen der beiden Behälter 12 und 28 herrschen muss, um die Gießform 44 starr am zweiten Behälter 28 zu halten. Unabhängig davon, an welchem Behälter ein Vakuum oder ein Unterdruck herrscht beziehungsweise welcher Behälter mit einem Schutzgas geflutet ist, kann die Gießform 44 auf einfache Weise in Schwingungen versetzt werden.The arrangement of the vibrator 102 makes it possible in a simple way to retrofit conventional vacuum and Druckgießanlagen to vacuum and Druckgießanlagen invention. For example, the vibrator 102 be battery operated and before inserting the mold 44 in the second container 28 be turned on, so that it is set in the desired manner during the entire process cycle in vibration. Electrical feedthroughs for lines are in such a configuration on the vacuum and die casting 100 not to make. Of course you could use the vibrator 102 , as well as the other vibrators 64 respectively 82 and 82 ' , provide electrical power via a cable connection. Alternatively, it would also be possible to drive the vibrators via compressed air connections with compressed air. The arrangement of the vibrator 102 directly on the mold 44 has the further advantage that not necessarily a pressure difference between the interiors of the two containers 12 and 28 must prevail over the mold 44 rigidly on the second container 28 to keep. Regardless of which container a vacuum or a negative pressure prevails or which container is flooded with a protective gas, the casting mold 44 be easily vibrated.

Des Weiteren ist es mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vakuum- und Druckgießanlagen, beispielsweise den Vakuum- und Druckgießanlagen 10, 80, 90 und 100 möglich, die Metallschmelze unter Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre zu erzeugen und diese dann auch unter Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre in die Gießform 44 zu füllen. Es lassen sich so auf einfache Weise qualitativ hochwertige Gießteile, beispielsweise aus Edelmetallen für die Schmuckindustrie, herstellen.Furthermore, it is with the inventively proposed vacuum and die casting, for example, the vacuum and die casting 10 . 80 . 90 and 100 possible to produce the molten metal under vacuum or under a protective gas atmosphere and then this under vacuum or under a protective gas atmosphere in the mold 44 to fill. It can thus be produced in a simple way high-quality castings, for example, from precious metals for the jewelry industry.

Claims

Vacuum and die casting plant ( 10 ; 80 ; 90 ) with a first container ( 12 ) for a heatable crucible ( 16 ) for producing a melt and with a second container ( 28 ) for a melt receiving mold ( 44 ), wherein on the outside of the second container ( 28 ) a vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) is arranged, with which the second container ( 28 ) and one in the second container ( 28 ), the melt receiving mold ( 44 ) are oscillatable, and wherein at least one vibration decoupling device ( 32 ) is provided for preventing the transmission of vibrations of the second container ( 28 ) associated with the vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) are producible on the first container ( 12 ).

Vacuum and die casting plant according to claim 1, characterized in that the vibration generating device ( 82 ' ) on a bottom or a bottom ( 74 ) of the second container ( 28 ) is arranged.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that with the vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) Vibration frequencies in a range of 10 hertz to 500 hertz are generated.

Vacuum and die casting plant according to claim 3, characterized in that with the vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) Vibration frequencies in a range of 20 hertz to 100 hertz are generated.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) at least one vibrator ( 64 ; 82 ; 82 ' ).

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration generating device ( 82 ; 82 ' ) and formed on the second container ( 28 ) is arranged that parallel or substantially parallel to a longitudinal axis ( 66 ) of the second container ( 28 ) or a casting mold ( 44 ) are producible.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the Vibration generating device ( 64 ) and formed on the second container ( 28 ) is arranged such that rotational vibrations in a plane which is a longitudinal axis ( 66 ) of the second container ( 28 ) or a casting mold ( 44 ) or parallel to this plane, can be generated.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the vibration generating device is designed in such a way and on the second container ( 28 ) is arranged that linear oscillations and / or rotational vibrations in a plane transverse or substantially transverse to a longitudinal axis ( 66 ) of the second container ( 28 ) or a casting mold ( 44 ), are producible.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second container ( 12 . 28 ) are gas-tight closable.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the first and / or in the second container ( 12 . 28 ) A vacuum can be generated.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that a seal ( 32 ) is provided for sealing the first container ( 12 ) relative to the second container ( 28 ).

Vacuum and die casting plant according to claim 11, characterized in that the seal ( 32 ) a ring seal ( 32 ).

Vacuum and die casting plant according to one of claims 11 or 12, characterized in that the seal ( 32 ) is wholly or partly made of a plastic.

Vacuum and Druckgießanlage according to claim 13, characterized in that the plastic is silicone.

Vacuum and die casting plant according to one of claims 11 to 14, characterized in that the seal ( 32 ) has a diameter of at least 10 mm.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the first container ( 12 ) a heatable crucible ( 16 ) and that in the second container ( 28 ) a casting mold ( 44 ) for picking up in the crucible ( 16 ) melt is arranged.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that in the second container ( 28 ) a mold holding device ( 62 ) for holding a casting mold ( 44 ) is provided.

Vacuum and die casting plant according to claim 17, characterized in that the casting mold holding device ( 62 ) a mold receiver ( 42 ) for receiving the mold ( 44 ).

Vacuum and die casting plant according to one of claims 16 to 18, characterized in that an ambient space ( 58 ) of the casting mold ( 44 ) in the second container ( 28 ) is evacuable.

Vacuum and die casting plant according to one of claims 16 to 19, characterized in that the casting mold holding device ( 62 ) an annular flange ( 40 ) having an opening ( 42 ), and that the opening is the mold cavity ( 42 ).

Vacuum and die casting plant according to one of claims 16 to 20, characterized in that the casting mold holding device ( 62 ) an annular bearing projection ( 36 ) on an inner wall of the second container ( 28 ) and one on the bearing projection ( 36 ) stationary bearing ring ( 40 ) and that the bearing projection ( 36 ) and the bearing ring ( 40 ) are sealed relative to each other.

Vacuum and die casting plant according to claim 21, characterized in that a bearing ring seal ( 38 ) is provided for gas-tight sealing of the bearing projection ( 36 ) and the bearing ring ( 40 ) relative to each other.

Vacuum and die casting plant according to one of claims 17 to 22, characterized in that a casting mold receiving seal ( 46 ) is provided for gas-tight sealing of the mold ( 44 ) and the mold holding device ( 62 ) relative to each other.

Vacuum and die casting plant according to claim 23, characterized in that the casting mold receiving seal ( 46 ) one on the bearing ring ( 40 ) stationary ring seal ( 46 ).

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one vibration decoupling device ( 32 ) the at least one seal ( 32 ).

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the casting mold ( 44 ) an outer wall ( 48 ), at the at least two projecting retaining projections or in the circumferential direction extending, projecting in the radial direction retaining ring flange ( 50 ) are arranged.

Vacuum and die casting system according to claim 26, characterized in that the retaining ring flange ( 50 ) the mold receiver ( 42 ) completely covered and on the mold receiving seal ( 46 ) rest.

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that a vacuum generating device ( 52 ) is provided for generating a vacuum in the first and / or second container ( 12 . 28 ).

Vacuum and die casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the crucible ( 16 ) a closable outlet ( 20 ) having.

Use of a vacuum and die casting machine ( 10 ; 80 ; 90 ) according to any one of the preceding claims for the production of precious metal parts.

Method for producing cast parts with a vacuum and die casting machine ( 10 ; 80 ; 90 ) with a first container ( 12 ) for a heatable crucible ( 16 ) for producing a melt and with a second container ( 28 ) for a melt receiving mold ( 44 in which method a liquid molten metal is produced in a crucible, and in which the liquid molten metal is poured into a mold, during the filling of the molten metal into the mold, the mold is vibrated by generating vibrations with an outside of the second container ( 28 ) arranged vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ), with which the second container ( 28 ) and in the second container ( 28 ) arranged casting mold ( 44 ) in vibration and with at least one vibration decoupling device ( 32 ) transmitting vibrations of the second container ( 28 ) on the first container ( 12 ) be prevented.

Method according to claim 31, characterized in that the casting mold ( 44 ) with a vibration generating device ( 64 ; 82 ; 82 ' ) is indirectly vibrated.

A method according to claim 31 or 32, characterized in that the molten metal is produced under vacuum or under a protective gas atmosphere.

Method according to one of claims 31 to 33, characterized in that the molten metal in the casting mold ( 44 ) is introduced under vacuum or under a protective gas atmosphere.

Method according to one of claims 31 to 34, characterized in that an ambient space of the casting mold ( 44 ) in the second container ( 28 ) during the filling of the molten metal into the casting mold ( 44 ) is evacuated.

Method according to one of claims 31 to 35, characterized in that for carrying out the method, a vacuum and die casting plant ( 10 ; 80 ; 90 ) according to one of claims 1 to 29 is used.