Bauteils und Bauteil

[Ol] Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zum Gießen eines Bauteils mittels eines Werkzeuges, welches eine Form zum Ausformen des Bauteils und die Gießvorrichtung eine Werkzeugaufnahme zum Aufnehmen des Werkzeuges aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Presse und ein Verfahren zum Gießen eines Bauteils sowie ein Bauteil.

[02] Bei üblichen Druckgießverfahren erfolgt das Füllen der Gießform mit Schmelze aus einem zentralen Gießaggregat durch eine Bewegung eines angetriebenen Gießkolbens. Hierbei ist das Gießaggregat üblicherweise außerhalb des Gießwerkzeuges angeordnet, sodass ein langer Fließweg der Schmelze bis zur zu füllenden Form besteht.

[03] Beispielsweise werden Druckgussvorrichtungen und/oder Druckgussverfahren in der DE 39 31 194 AI und der DE 102 56 834 AI offenbart.

[04] Nachteilig ist, dass aufgrund des Temperaturverlustes der Schmelze entlang des Fließweges die Gießzeit begrenzt ist, da die Schmelze bereits auf dem Fließweg zu erstarren beginnt. Dies erfordert eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze, welche wiederum zu einem abrasiven Verschleiß des Werkzeuges und/oder der Form führt. Zudem führt der strömungstechnische Widerstand auf dem Fließweg zu einer hohen benötigten Antriebsenergie und/oder einem hohen benötigten Gießdruck in der Form. [05] Die oben genannten Nachteile bestehen auch, wenn die Schmelze nicht zentral an einer Stelle der Form zugeführt wird, sondern über ein Angusssystem mit Verzweigungen in Teilströmen aufgeteilt wird und an mehreren Stellen in die Form eintritt.

[06] Folglich sind die bekannten Gießvorrichtungen und Gießverfahren aus oben genannten Gründen bezüglich der gefertigten Wandstärke, Festigkeit und der Fertigung von großflächigen Teilen begrenzt.

[07] Um ein Verfahren zum Herstellen von Gussbauteilen in mehreren Gießläufen zu realisieren offenbart die DE 10 2013 101 962 B3 einen elektromagnetischen

Gießantrieb, um die Geschwindigkeit der Schmelze in den Gießläufen mittels elektromagnetischer Felder einzustellen.

[08] Die DE 39 31 194 AI offenbart eine Warmkammer- Druckgussmaschine mit einem Eingusssystem und mehreren Gießeinheiten, wobei jede Gießeinheit aus einem Ofen, Tiegel, Gießbehälter und einem Einpresszylinder mit Druckkolben besteht und die jeweiligen Druckkolben der mehreren Gießeinheiten zur Herstellung großflächiger Gussstücke gemeinsam gesteuert sind.

[09] Die DE 102 56 834 AI beansprucht ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung großflächiger Werkstücke im Druckgießverfahren mit mehreren Gießsystemen, welche jeweils einen Gießzylinder und einen treibenden Hydraulikzylinder aufweisen, wobei jeder Gießzylinder über mehrere Gießläufe/Angüsse mit der Gießform verbunden ist. [10] In der DE 196 06 806 AI weist eine Vorrichtung zum Thixoforming zwei Formhälften und wenigstens zwei Gießläufe auf, wobei jeder Gießlauf von einer separaten Füllkammer gespeist wird und die beiden Gießläufe jeweils an der unteren und der oberen Formhälfte angeordnet sind.

[11] Die EP 1 588 823 AI betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Sprit zguss-Formteilen mit gegeneinander verspannten Kernteil und Mantelteil, welche die Form ausbilden, wobei in den Hohlraum der Form eine Hochdruckzuführung für das Spritzgussmaterial mündet.

[12] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .

[13] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Gießvorrichtung zum Gießen eines Bauteils mittels eines Werkzeuges, welches eine Form zum Ausformen des Bauteils aufweist, wobei die Gießvorrichtung eine Werkzeugaufnahme zum Aufnehmen des Werkzeuges aufweist, mit wenigstens zwei Dosierkavitäten, welchen jeweils eine Fluidverbindung zugeordnet ist, sodass in den Dosierkavitäten befindliche Schmelzen in die Form transferierbar sind.

[14] Somit entfällt oder entfallen ein zentrales Gießaggregat und/oder ein Angusssystem mit Verzweigungen.

[15] Dadurch, dass jede Dosierkavität über eine Fluidverbindung direkt mit der Form verbunden ist, besteht ein kürzerer Fließweg bis zur Form. Folglich kann der Gießprozess deutlich langsamer und/oder mit geringerem Gießdruck durchgeführt werden als bei Verwendung eines zentralen Gießaggregates. Folglich verringert sich der Form- und/oder Werkzeugverschleiß.

[16] Da kein komplex verzweigtes Angusssystem verwendet wird, sondern jeweils eine Fluidverbindung, welche eine Dosierkavität als lokalen Schmelzevorrat mit der zu füllenden Form direkt verbindet, reduziert sich gewichtsmäßig der Anteil der erstarrten Schmelze, welcher nach dem erfolgten Gießvorgang in der Fluidverbindung verbleibt. Folglich werden der zu entsorgende Abfall und/oder das Kreislaufmaterial reduziert.

[17] Im Hinblick auf die projizierte Werkzeugfläche führt die lokal angeordnete Dosierkavität mit der kurzen Fluidverbindung zu einer geringeren Schließfläche des Werkzeuges und somit zu einer geringeren erforderlichen Schließkraft der Gießvorrichtung und/oder Presse.

[18] Des Weiteren kann das Gießwerkzeug aufgrund des entfallenden Angussknotens und des entfallenden verzweigten Angusssystems einfacher gestaltet und gefertigt werden. Insbesondere können die Dosierkavitäten im Werkzeug zusammen mit dem Bau der Form gefertigt werden.

[19] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass mehrere lokale Dosierkavitäten nahe an und/oder innerhalb der Formkavität angeordnet werden, sodass die Formkavität von diesen mehreren lokalen Dosierkavitäten über jeweils eine sehr kurze Fluidverbindung gefüllt wird.

[20] Folgendes Begriffliche sei erläutert [21] Ein „Gießvorrichtung" ist insbesondere eine Vorrichtung zum Gießen eines Bauteils. Eine Gießvorrichtung weist insbesondere mindestens zwei Dosierkavitäten als Dosierbehälter, mindestens zwei Fluidverbindungen und ein formgebendes Werkzeug auf. Der Gießvorrichtung kann ein zentraler Schmelzebehälter mit flüssiger Schmelze zugeordnet sein.

[22] „Gießen" ist insbesondere ein Fertigungsverfahren, bei dem aus einem flüssigen Werkstoff (Schmelze) nach einem Erstarren ein fester Körper bestimmter Form entsteht. Zum Gießen wird insbesondere ein Werkzeug als Dauerform verwendet. Zum Gießen gehören insbesondere das Druckgießen, Kokillengießen und/oder das Stranggießen.

[23] Ein „Bauteil" ist insbesondere ein aus einem Werkstück gefertigtes Einzelteil eines technischen Komplexes, wie zum Beispiel einer Maschine oder eines Apparates. Das Bauteil entsteht insbesondere plastisch aufgrund einer Formveränderung durch gezieltes Gießen und/oder Umformen. Somit weist ein Bauteil insbesondere fast fertige oder fertige Formen oder Geometrien auf.

[24] Ein „Werkzeug" ist insbesondere ein Objekt, bei dem ein Bearbeiten eines Werkstückes und/oder ein Gießen zum Fertigen eines Bauteils erfolgt, wobei das Werkzeug durch einen Menschen und/oder eine Maschine geführt wird. Bei einem Werkzeug handelt es sich insbesondere um ein Formwerkzeug. Das Werkzeug wird insbesondere in einem formgebenden Fertigungsverfahren, wie Vorformen, Umformen und/oder Urformen wie Gießen, verwendet. Das Werkzeug wird insbesondere in einer Gießvorrichtung und/oder einer Presse eingesetzt. Das Werkzeug kann aus einem einzigen Werkzeugteil, welches direkt die Form aufweist, aus mindestens zwei Werkzeugteilen, beispielsweise einem Unter- und einem Oberwerkzeug, oder mehreren Werkzeugteilen, welche im Falle des Schließens des Werkzeuges die Form ausbilden, bestehen. Des Weiteren kann das Werkzeug auch weitere, nicht die formausbildende Werkzeugteile aufweisen. Das Werkzeug kann eine Innenkontur aufweisen, welche als Außenkontur dem zu gießenden Bauteil aufgebracht wird.

[25] Unter einer „Form" wird insbesondere ein Hohlraum des Werkzeuges verstanden, dessen Innenkontur als Außenkontur dem Werkstück aufgeprägt wird und/oder bei dem der Hohlraum der Form mit Schmelze zum Fertigen des Bauteils ausgegossen wird. Eine Form wird insbesondere auch als „Formkavität" bezeichnet .

[26] Eine „Werkzeugaufnahme" ist ein Bauteil, welches das Werkzeug während des Gießens und/oder der Bearbeitung aufnimmt und/oder hält. Die Werkzeugaufnahme erlaubt insbesondere einen schnellen Wechsel des Werkzeuges und/oder stellt eine Schnittstelle zwischen Werkzeug und Antrieb dar.

[27] Eine „Dosierkavität" ist insbesondere ein

Dosierbehälter für Schmelze, welcher lokal in der Nähe, an und/oder in der Form angeordnet ist. Die Dosierkavität nimmt insbesondere nur einen Teil der Schmelze auf, welcher zum Füllen der Form notwendig ist. Die verschiedenen Teilschmelzen der einzelnen lokal angeordneten Dosierkavitäten ergeben insbesondere zusammen mindestens das Schmelzevolumen, welches zum vollständigen Füllen der Form notwendig ist. Bei der Dosierkavität kann es sich um eine dreiseitig geschlossene Vertiefung im Werkzeug und/oder in der Form zur Aufnahme der Schmelze handeln. Ebenso kann es sich bei der Dosierkavität um einen oben offenen Behälter handeln, welcher in das Werkzeug und/oder die Form eingesetzt ist.

[28] Eine „Fluidverbindung" ist beispielsweise ein Hohlraum, welcher eine Verbindung zwischen einer Dosierkavität und der Form ermöglicht, sodass die Schmelze aus der Dosierkavität in die Form fließen kann. Bei der Fluidverbindung kann es sich um ein Rohr oder einen Kanal handeln. Eine Fluidverbindung kann aber auch eine direkte Öffnung zwischen der Dosierkavität und der Form sein, sodass hierbei die Fluidverbindung nur eine sehr kurze längliche Ausdehnung von wenigen Millimetern hat. Die Schmelze fließt durch die Fluidverbindung insbesondere aufgrund der Gravitation und/oder durch einen aufgebrachten Gießdruck .

[29] Bei einer „Schmelze" handelt es sich insbesondere um geschmolzenes Metall und/oder Metalllegierungen.

[30] In einer weiteren Ausführungsform weist die Gießvorrichtung die erste Dosierkavität, die erste Fluidverbindung, die zweite Dosierkavität und die zweite Fluidverbindung und/oder eine dritte Dosierkavität und eine dritte Fluidverbindung, eine vierte Dosierkavität und eine vierte Fluidverbindung, eine fünfte Dosierkavität und eine fünfte Fluidverbindung und/oder eine weitere Dosierkavität und eine weitere Fluidverbindung auf.

[31] Somit können mehrere Dosierkavitäten mit jeweils einer Fluidverbindung lokal entsprechend der Form des zu gießenden Bauteils und/oder weiteren Anforderungen an das Bauteil angeordnet werden. Hierbei richtet sich die Lage, Anzahl und/oder Größe der Dosierkavitäten nach der Masseverteilung des zu fertigenden Bauteils. Vor allem wird oder werden dadurch die Fertigung von großflächigen Bauteilen und/oder eine Minimierung der Wandstärke und/oder eine Erhöhung der Festigkeit des Bauteils ermöglicht.

[32] Die dritte, vierte, fünfte und/oder weitere Dosierkavität entspricht in ihrer Ausgestaltung und Funktion der oben definierten Dosierkavität.

[33] Eine dritte, vierte, fünfte und/oder weitere Fluidverbindung entspricht in ihrer Ausführung und Funktion der oben definierten Fluidverbindung.

[34] Um komplexe und/oder großflächige Bauteile zu gießen, weist das Werkzeug ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil auf, welche im Falle des Schließens die Form ausbilden .

[35] Selbstverständlich kann das Werkzeug auch noch ein drittes, viertes, fünftes und/oder weiteres Werkzeugteil aufweisen, insbesondere wenn besondere Geometrien und/oder sehr großflächige Bauteile gegossen werden sollen. [36] In einer weiteren Ausführungsform sind das erste Werkzeugteil und das zweite Werkzeugteil mittels der Werkzeugaufnahme horizontal oder vertikal ausgerichtet.

[37] Gegenüber der üblichen vertikalen Ausrichtung der Werkzeugteile und Form beim herkömmlichen Gießen, ist somit auch eine horizontale Anordnung der Werkzeugteile und der Form möglich.

[38] Um die Schmelze aus jeder Dosierkavitat durch die jeweilige Fluidverbindung in die jeweilige Form mit einem entsprechenden Gießdruck und/oder einer entsprechenden Fließgeschwindigkeit zu transferieren, weist die Gießvorrichtung einen ersten Stempel, einen zweiten Stempel, einen dritten Stempel, einen vierten Stempel, einen fünften Stempel und/oder einen weiteren Stempel auf, sodass die Schmelze in der jeweiligen Dosierkavitat durch Eintauchen des jeweiligen Stempels über die jeweilige Fluidverbindung in die Form verdrängt wird.

[39] Bei einer horizontalen Ausrichtung der Werkzeugteile taucht ein Stempel bevorzugt von oben in die Dosierkavitat ein. Bei einer vertikalen Ausrichtung der Werkzeugteile wird der Stempel seitlich in die Dosierkavitat bewegt und muss deshalb die Dosierkavitat bereits vor dem Befüllen der Dosierkavitat mit Schmelze abdichten. In diesem Fall erfolgt das Befüllen der Dosierkavitat beispielsweise durch eine oben angeordnete zusätzliche Befüllöffnung in der Dosierkavität .

[40] Ein „Stempel" (auch „Dosierbolzen" genannt) ist insbesondere ein Bauteil, welches aufgrund seiner Bewegung die Schmelze in einer Dosierkavität verdrängt und dadurch durch die zugehörige Fluidverbindung in die Form drückt. Bei einem Stempel kann es sich beispielsweise um einen Zylinder aus massivem Material mit oder ohne Entlüftung handeln. Die Form des Stempels ist insbesondere auf die innere Form der Dosierkavität abgestimmt, sodass der Stempel bündig in die zugehörige Dosierkavität eintauchen kann .

[41] In einer weiteren Ausführungsform der Gießvorrichtung sind die Dosierkavität am und/oder im ersten Werkzeugteil und die Stempel am und/oder im zweiten Werkzeugteil oder umgekehrt angeordnet .

[42] Somit benötigen die Stempel für das Eintauchen in die jeweilige Dosierkavität nicht jeweils einen eigenen Antrieb, sondern das Eintauchen der Stempel kann durch eine Bewegung des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils realisiert werden. Hierzu wird die Länge jedes Stempels auf die entsprechende Endlage des beweglichen ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils abgestimmt. Die Stempel und/oder die Dosierkavitäten können bündig, hervorstehend und/oder zurückstehend am ersten Werkzeugteil und/oder am zweiten Werkzeugteil angeordnet sein.

[43] Um die Menge an erstarrter Schmelze nach dem Gießen und somit den Anfall an Abfall- und/oder Kreislaufmaterial und die Sprengfläche klein zu halten, sind die Dosierkavitäten direkt an und/oder in der Form angeordnet, sodass die Fluidverbindung oder die Fluidverbindungen eine Länge kleiner 50mm, insbesondere kleiner 20mm, bevorzugt kleiner 5mm aufweist oder aufweisen.

[44] Somit kann eine Dosierkavität auch Bestandteil der Form sein.

[45] Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Fluidverbindung lediglich als eine direkte Öffnung zwischen der Dosierkavität und der Form ausgeführt ist.

[46] Zudem wird durch eine sehr kurze Fluidverbindung das Luftvolumen in der Fluidverbindung reduziert, welches vor dem Gießen vorliegt, sodass weniger Luft beim Gießen in die Form eingetragen wird. Dadurch wird ein homogeneres Bauteil gegossen .

[47] In einer weiteren Ausführungsform weist die Gießvorrichtung wenigstens einen Gießroboter und/oder einen Schmelzebehälter auf.

[48] Dadurch können die Dosierkavitäten mittels wenigstens eines Gießroboters aus einem Schmelzebehälter jeweils mit Schmelze befüllt werden. Bevorzugt wird jede Dosierkavität durch einen eigenen Gießroboter befüllt, sodass alle Dosierkavitäten zeitgleich befüllt werden können.

[49] Ein „Gießroboter" ist insbesondere ein Roboter mit einem montierten Gießlöffel zum automatisierten Schöpfen von Schmelze aus dem Schmelzebehälter in eine Dosierkavität. Beim Schöpfen durch den Gießroboter wird insbesondere die erforderliche Schmelzemenge zum jeweiligen Befüllen der Dosierkavität durch positionsgenaues Schrägstellen des Gießlöffels über eine Wegmessung exakt gemessen .

[50] Ein „Schmelzebehälter" ist ein Behälter, in den ein Feststoff zu einer flüssigen Schmelze geschmolzen wird. Aus dem Schmelzebehälter wird mittels eines Gießroboters oder mehreren Gießrobotern insbesondere die Schmelze für die jeweils zu füllende Dosierkavität entnommen.

[51] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Presse zum Gießen eines Bauteils, wobei die Presse einen Antrieb zum Aufbringen einer Presskraft aufweist, mit einer zuvor beschriebenen Gieß orrichtung .

[52] Somit kann über den Antrieb der Presse nicht nur eine Presskraft aufgebracht werden, sondern zuvor auch über eine Bewegung eines Werkzeugteils durch Eintauchen der Stempel in die Dosierkavitäten die Form gefüllt werden. Somit ist oder sind kein separater Antrieb und/oder separate Hydraulikzylinder für die Stempelbewegung notwendig.

[53] Folglich lässt sich die Presse in einer kleineren Bauform ausführen. Zudem können mit der erfindungsgemäßen Presse auch großflächige Bauteile, insbesondere bei einer horizontalen Ausrichtung, gefertigt werden, sodass die Bauhöhe der Presse gegenüber einer vertikalen Ausrichtung verringert ist.

[54] Eine „Presse" ist insbesondere eine Umformmaschine mit geradliniger Relativbewegung des Werkzeuges. In einer Presse werden insbesondere Fertigungsverfahren wie Urformen, Gießen, Umformen, Tiefziehen, Fügen, Beschichten, Trennen, Schneiden und/oder Änderung von Stoffeigenschaften durchgeführt. Eine Presse ist insbesondere eine weggebundene, energiegebundene oder kraftgebundene Presse.

[55] In einer weiteren Ausführungsform der Presse weist oder weisen das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil ein bewegliches Werkzeugteil und ein festes Werkzeugteil auf, sodass über das bewegliche Werkzeugteil eine Bewegung der Stempel frei von einem Aufbringen der Presskraft realisierbar ist.

[56] Durch die Aufteilung des ersten und/oder des zweiten Werkzeugteils in ein bewegliches Werkzeugteil und ein festes Werkzeugteil kann über das bewegliche Werkzeugteil zunächst die Stempelbewegung zum Füllen der Form und anschließend über eine Bewegung des festen Werkzeugteils ein Verdichten und Nachdrücken der Schmelze und ein Pressen des gegossenen Bauteils aufgrund des Aufbringens der Presskraft auf das feste Werkzeugteil und das bewegliche Werkzeugteil erfolgen. Somit kann mittels eines einzigen Werkzeuges mit einem beweglichen und einem festen Teil sowohl das Füllen der Form als auch das eigentlich Pressen realisiert werden.

[57] In einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Gießen eines Bauteils mittels einer zuvor beschriebenen Gießvorrichtung und/oder einer zuvor beschriebenen Presse mit folgenden Schritten : - Befüllen von wenigstens zwei Dosierkavitäten mittels wenigstens eines Gießroboters mit Schmelze,

- Schließen des ersten Werkzeugteils und des zweiten Werkzeugteils zum Ausbilden der Form,

- Eintauchen von jeweils einem Stempel in die jeweilige Dosierkavität durch eine Bewegung des ersten Werkzeugteils oder des zweiten Werkzeugteils und Verdrängen der Schmelze aus den Dosierkavitäten durch die Fluidverbindungen in die Form,

- Verbinden der Schmelzen in der Form zu einem homogenen Bauteil .

[58] Somit wird ein vereinfachtes Verfahren zum Gießen eines Bauteils bereitgestellt, bei dem über lokal angeordnete Dosierkavitäten ein Füllen der Form und somit ein Gießen des Bauteils erfolgt. Vor allem ermöglicht das Verfahren das Gießen eines homogenen und/oder großflächigen Bauteils .

[59] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Bauteil, wobei das Bauteil nach einem zuvor beschriebenen Verfahren gefertigt ist.

[60] Aufgrund der Anpassung der Lage, Anzahl und/oder Größe der Dosierkavitäten an die Masseverteilung des zu fertigenden Bauteils wird ein sehr homogenes Bauteil mit erhöhter Festigkeit gefertigt. Zudem können Bauteile mit geringeren Wandstärken und/oder großflächigere Bauteile gefertigt werden. [61] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Presse mit einer

Druckgießvorrichtung und einem geöffneten Werkzeug mit Dosierkavitäten und Dosierbolzen,

Figur 2a die Presse aus Figur 1 mit geöffnetem

Werkzeug und gefüllten Dosierkavitäten,

Figur 2b die Presse aus Figur 2a mit geschlossenem

Werkzeug und eingetauchten Dosierbolzen,

Figur 2c die Presse aus Figur 2b mit weiterem

Eintauchen der Dosierbolzen und

Nachverdichten, und

Figur 2d die Presse aus Figur 2c bei

Konstanthalten der Presskraft.

[62] Eine Presse 101 weist eine Druckgießvorrichtung 103 und ein Werkzeug 105 auf. Das Werkzeug 105 besteht aus der Oberwerkzeuggrundplatte 111, dem formgebenden Oberwerkzeug 107 und dem Unterwerkzeug 109. Die Oberwerkzeuggrundplatte 111 ist an einem Pressenstößel 117 befestigt und weist zwei Dosierbolzen 123 auf. Die Oberwerkzeuggrundplatte 111 ist über zwei Federn 125 mit dem beweglichen formgebenden Oberwerkzeug 107 verbunden. Das Oberwerkzeug 107 weist oben zwei Distanzelemente 128 gegenüber der

Oberwerkzeuggrundplatte 111 auf. [63] Das Unterwerkzeug 109 ist an einem Pressentisch 119 befestigt und weist zwei Dosierkavitäten 121 auf. Beidseitig am Rand des Unterwerkzeugs 109 sind zwei Distanz zylinder 127 angebracht. Unterhalb des

Pressentisches 119 ist eine Tischauswerferplatte 129 angeordnet .

[64] Im Falle des Schließens des Werkzeuges 105 bilden das Oberwerkzeug 107 und das Unterwerkzeug 109 die Formkavität 113 aus.

[65] Die Dosierbolzen 123 sind in ihrer Länge auf eine untere Endlage des Oberwerkzeuges 107 abgestimmt. Die Distanz zylinder 127 des Unterwerkzeuges 109 weisen eine obere und eine untere Endlage auf.

[66] Folgende Arbeitsgänge werden mit der Presse 101, der Druckgießvorrichtung 103 und dem Werkzeug 105 realisiert:

[67] Bei geöffnetem Werkzeug 105 befindet sich der Pressenstößel 117 im oberen Totpunkt. Das bewegliche Oberwerkzeug 107 wurde abgesenkt und wird mit einer Federkraft der Federn 125 in seiner unteren Lage gehalten. Mittels zweier nicht gezeigter Gießroboter werden die beiden Dosierkavitäten 121 des Unterwerkzeugs 109 mit einem jeweils benötigten Schmelzevolumen aus einem nicht gezeigten zentralen Schmelzebehälter befüllt. Die Distanz zylinder 127 im Unterwerkzeug 109 stehen hierbei in ihrer oberen Endlage.

[68] Nach dem Befüllen der Dosierkavitäten 121 wird durch eine Bewegung des Pressenstößels 117 nach unten in eine Schließrichtung 131 das Werkzeug 105 geschlossen. Dabei wird zum einen das Oberwerkzeug 107 weiterhin zusätzlich zur Gewichtskraft durch die wirkenden Federn 125 mit einer vorgewählten Kraft nach unten gedrückt und zum anderen nun zusätzlich beim Schließen des Werkzeuges nach oben entgegen der Schließrichtung 131 gedrückt, bis die Distanzelemente 128 einen Weg zwischen dem beweglichen Oberwerkzeug 107 und der Oberwerkzeuggrundplatte 111 begrenzen. Erst beim Anschlag der Distanzelemente 128 an die

Oberwerkzeuggrundplatte 111 ist eine Stößelkraft größer als die Federkraft auf das Oberwerkzeug 107 übertragbar.

[69] Durch das Aufsetzen des Oberwerkzeuges 107 auf die Distanz zylinder 127 des Unterwerkzeuges 109 wird die Formkavität 113 geschlossen. Hierbei wird die Formkavität 113 jedoch noch nicht soweit geschlossen, dass eine zu fertigende Wandstärke eines zu fertigenden Bauteils erreicht ist. Das Schließen in Schließrichtung 131 wird fortgesetzt, wobei die Dosierbolzen 123 in die Dosierkavitäten 121 eintauchen und die Schmelzen aus den Dosierkavitäten 121 in die direkt angeschlossene Formkavität 113 verdrängen. Hierbei besteht die Schließkraft zwischen Oberwerkzeug 107 und Unterwerkzeug 109 lediglich aus einem Eigengewicht des beweglichen Oberwerkzeugs 107 und der Federn 125, sodass im Werkzeug 105 kein höherer Gießdruck entsteht.

[70] Das Füllen der Formkavität 113 wird beendet, wenn die Distanzelement 128 zwischen der festen

Oberwerkzeuggrundplatte 111 und dem beweglichen Oberwerkzeug 107 aufsitzen und eine Kraft übertragen. Daraufhin werden die Distanz zylinder 127 im Unterwerkzeug 109 entlastet und die Oberwerkzeuggrundplatte 111 und das bewegliche Oberwerkzeug 107 werden weiter in Schließrichtung 131 bewegt, bis das Werkzeug 105 soweit geschlossen ist, dass die eigentlichen Wandstärke des zu gießenden Bauteils erreicht ist. Dabei tauchen die Dosierbolzen 123 weiter in die Dosierkavitäten 121 ein und verdichten das gegossene Bauteil. Bei diesem Nachverdichten wird gleichzeitig über eine gesamte Fläche des Werkzeuges 105 die Stößelkraft auf das gegossene Bauteil ausgeübt.

[71] Die Stößelkraft wird aufrechterhalten und nach einem Erstarren des gegossenen Bauteils wird das Werkzeug 105 geöffnet. Anschließend wird das Bauteil zur Entnahme über die Tischauswerferplatte 129 im Pressentisch 119 angehoben.

[72] Somit wird eine Presse mit Druckgießvorrichtung und einem Werkzeug mit integrierten Dosierkavitäten und Dosierbolzen bereitgestellt, welche sehr kurze Fließwege bis zur Formkavität, einen geringen Form- und Werkzeugverschleiß und einen geringen Materialausschuss ermöglichen. Zudem wird ein sehr homogenes Bauteil mit einer komplexen, großflächigen Geometrie gefertigt.

Bezugszeichenliste 101 Presse

103 Druckgießvorrichtung

105 Werkzeug

107 Oberwerkzeug

109 Unterwerkzeug

111 Oberwerkzeuggrundplatte

113 Formkavität

117 Pressenstößel

119 Pressentisch

121 Dosierkavität

123 Dosierbolzen

125 Feder

127 Distanz zylinder

128 Distanzelement

129 Tischauswerferplatte 131 Schließrichtung