Es ist bereits ein Werkzeug aus der DE 102 34 026 C1 bekannt, die sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Gussteilen, wie Aluminiumguss, im Druckverfahren oder Niederdruckverfahren bezieht, das aus beweglich angeordneten Seitenteilen mit einem ein Unterteil oder ein unteres Formteil aufnehmenden Grundplatte und ein Oberteil oder oberes Formteil aufweisenden Platte besteht, wobei zumindest das Oberteil mit einer Entfor- mungsplatte und dem oberen Formteil mit Bezug auf die Standfläche des Gusswerkzeugs mit Hilfe mindestens einer Stellvorrichtung in vertikaler Richtung verstellbar ist und die Seitenteile ebenfalls mit Hilfe der und/oder weiteren Stellvorrichtungen in horizontaler Richtung verstellbar sind. Bei einer derartigen Vorrichtung kann keine kurze und simultane oder zeitglei- che Bewegung der verstellbaren Bauteile erzielt werden. Ferner ist die Herstellung der bekannten Vorrichtung aufwändig und teuer.

Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus Metall sowie einen mit dem Verfahren hergestellten Rotor für einen Elektromotor bekannt (DE 10 2013 208 151 A1 ). Mit dem bekannten Verfahren wird mit Hilfe einer Gießmaschine Metall Kupfer oder eine Kupferlegierungschmelze unter Druck einer Gießform zugeführt. Die Gießmaschine ist hierzu mit einem relativ zu einer Horizontalen schräg, vorzugsweise vertikal angeordneten Kolben ausgestattet. Der Kolben wird in Richtung einer Längs- achse der Gießform bewegt, sodass das in der Füllkammer befindliche geschmolzene Kupfer in eine Kavität der Gießform gepresst wird. Bekannt ist das Lunker-Porosität auftritt, da die meisten gegossenen Metalle im flüssigen Zustand eine etwas geringere Dichte haben als im festen Zustand. Das führt dazu, dass das Metall, wenn es erstarrt, weniger Raum einnimmt. Die Schrumpfung kann minimiert werden, wenn das flüssige Metall in die Form eintritt, während es erstarrt. Allerdings können bei komplizierten Querschnitten sogenannten Hot Spots auftreten. Lunker- Porosität lässt sich durch verbessertes Formwerkzeug-Design, Druckintensität und Metalltemperatur kontrollieren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Vorrichtung mit Hilfe einer Verdichtungsvorrichtung oder mehrfach verstellbaren Vorrichtung derart auszubilden, dass Lunkerbildung vermieden und nach der Entnahme der Gießform aus dem Gießwerkzeug keine Nachbehandlung mehr notwendig sein wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kammer zur Aufnahme der Schmelze eine Schließvorrichtung und eine Einrichtung zur Komprimierung der Schmelze zugeordnet ist, wobei die Komprimierung der Schmelze erst dann eintritt, wenn die Kammer geschlossen ist.

Hierdurch wird sichergestellt, dass die Kammer zur Aufnahme der Schmelze, nachstehend als Formkammer bezeichnet, bei geringem Druck bzw. im Niederdruckverfahren befüllt wird und erst dann, wenn die Formkammer geschlossen ist, sodass keine Schmelze aus der Kammer abfließen kann, der Komprimierungsvorgang einsetzt. Die gesamte Formkammer wird gleichmäßig in allen kleinsten Räumen der Gießkammer mit Schmelze befüllt und durch den entsprechenden einstellbaren Druck eine Lunkerbildung vermieden. Der Fülldruck kann bei 1 bar oder größer sein, wobei der Komprimierungsdruck bei ca. 50 bar und wesentlich höher liegen kann, je nachdem wie die Schmelze zusammengesetzt ist.

Nach dem Schließvorgang kann die im Angussbereich vorhandene Schmelze mit Hilfe der Schwerkraft abfließen, sodass diese nicht wie bisher erstarrt und am Gussteil haften bleibt, da die Verschlusseinrichtung mit ihrem in die vordere Angussöffnung zeigenden Ende auf der gleichen Querebene wie das äußere Ende der Bohrung der Felge zur Aufnahme der Nabe liegt. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Schließvorrichtung erhält man nach Entnahme des Rohlings aus der Formkammer eine vollständig ausgebildete Bohrung in der Felge, die dann kaum noch nachbehandelt oder, wie bisher, erst noch gebohrt werden muss. Hierdurch wird mit Hilfe der Verdichtungsvorrichtung oder mehrfach verstellbaren Vorrichtung auf einfache Weise erreicht, dass auch im Niederdruckgussverfahren nach Befüllen des Gießwerkzeugs höhere Drücke im Schmelzgefüge erzielt werden können und dadurch eine bessere Guss- qualität und homogeneres Gefüge bei Vermeidung von Lunkereinschlüssen erreicht werden kann. Hierdurch lässt sich gegenüber dem üblichen Gießverfahren der Ausschuss wesentlich verringern. Ferner wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine hohe Genauigkeit des Gussteils erreicht und eine nachträgliche Oberflächenbehandlung vermieden, da durch die vorteilhafte Verschlusseinrichtung der Angussbuchse der An- guss am Gussteil oder Gussrohling entfällt, was insbesondere bei der Herstellung von Felgen vorteilhaft ist. Mit dem Verfahren nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung braucht nicht mehr, wie bisher, der Anguss am Rohling bzw. an der Felge entfernt und die Bohrung zur Aufnahme der Radnabe nachträglich eingedreht oder eingebohrt zu werden. Durch den Wegfall der erwähnten Bearbeitungsschritte können erhebliche Kosten eingespart werden.

Vorteilhaft ist es hierzu, dass die Schließvorrichtung die Stellvorrichtung aufweist, die mit Hilfe einer Steuervorrichtung derart gesteuert wird, dass unmittelbar nach Schließung der Kammer zur Aufnahme der Schmelze die Einrichtung zur Komprimierung der Schmelze aktiviert wird.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Stellvorrichtung als mehrstufige Stellvor- richtung oder als hydraulisch oder mechanisch verstellbarere Vorrichtung ausgebildet ist.

Vorteilhaft ist es auch, dass die mechanisch oder hydraulisch verstellbare Vorrichtung ein ausfahrbares Stellteil aufweist, das bei einem ersten Ar- beitsprozess mit einem Schließteil zusammenwirkt und dieses gegen die Öffnung einer Angussbuchse drückt.

Vorteilhaft ist es, dass das ausfahrbare Stellteil der mechanisch oder hydraulisch verstellbareren Vorrichtung in einem weiteren Arbeitsprozess mit Hilfe eines Einsatzteils oder Druckteils in die Schmelze einwirkt und diese komprimiert.

Auch ist es vorteilhaft, dass die hydraulisch verstellbarere Vorrichtung als in mehrere Arbeitsstufen verstellbarer Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange ausgebildet ist.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die hydraulisch verstellbarere Vorrichtung als in mindestens zwei oder drei Arbeitsstufen verstellbarer Hydraulikzylinder mit der Kolbenstange ausgebildet ist.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das an der verstellbareren Vorrichtung angeschlossene Stellteil mit Hilfe einer Druckplatte oder mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des Stellteils kon- zentrisch angeordneten Druckplatte gegen das ebenfalls konzentrisch angeordnete Einsatzteil oder Druckteil zur Anlage kommt und das Einsatzteil oder Druckteil in Richtung Angussbuchse bewegt und dabei das Schließteil gegen die Angussbuchse presst. Ferner ist es vorteilhaft, dass das Schließteil einen Kühlkern aufweist oder als Kühlkern ausgebildet ist und über Versorgungsöffnungen und/oder Versorgungsleitungen mit Kühlmittel versorgt werden kann.

Vorteilhaft ist es hierzu, dass die Stellvorrichtung als mehrstufige Stellvor- richtung den verstellbaren Hydraulikzylinder aufweist, an dessen Kolben das Stellteil mit der Druckplatte angeschlossen ist, die gegen das Druckteil zur Anlage gebracht werden kann, das als mehrteilige Führungssäule ausgebildet ist, die koaxial verstellbar in im Oberteil oder Formteil vorgesehene Öffnungen geführt ist.

Ferner ist es vorteilhaft, dass sich der Kolben des Hydraulikzylinders der verstellbaren Vorrichtung durch eine im Einsatzteil oder der Führungssäule vorgesehene konzentrisch angeordnete Öffnung erstreckt, an der der als Schließteil ausgebildete Kühlkern angeschlossen ist, der beim Ausfah- ren der Kolbenstange das Schließteil oder den Kühlkern gegen die Einlassöffnung oder Angussöffnung presst.

Vorteilhaft ist es auch, dass das Einsatzteil oder Druckteil oder Führungs- säule ein oder mehrere Führungsstangen aufweist, die sich durch im oberen Formteil vorgesehene Öffnungen erstrecken und geführt sind, den Kühlkern umgeben und an ein Verbindungteil oder Mitteleinsatz fest angeschlossen sind, der mit dem Kühlkern fest verbunden ist. Von besondere Bedeutung ist, dass in einer weiteren Arbeitsstufe oder einem Verstellen des Einsatzteils oder des Druckteils oder der Führungssäule mit ihrem unteren Teil und/oder daran angeschlossenen Verbindungteil oder Mitteleinsatz in der Formkammer zur Aufnahme der Schmelze die Schmelze komprimiert wird.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, dass der Kühlkern auch Schließteil sein kann und mit seinem unteren in Richtung der Angussöffnung zeigenden Ende auf der gleichen Querebene liegt wie die Stirnseite der Bohrung der Felge, wenn sie in der Formkam- mer aufgenommen ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 a die erste Arbeitsstufe und den Beginn des Füllprozesses,

wobei die Angussöffnung des Gusswerkzeugs noch offen ist; Fig. 1 b die zweite Arbeitsstufe der inneren Schließung des Gusswerkzeugs, wobei der Kühlkern nach unten in Richtung Z durch den drei-stufigen Teleskopzylinder bewegt und dabei die Öffnung der Angussbuchse geschlossen wird; Fig. 1 c die dritte Arbeitsstufe, wobei die Druckplatte, die Führungssäule und der Mitteleinsatz mit Hilfe des 3-stufigenTeleskopzylinders nach unten in Richtung Z bewegt wird und dadurch die Komprimierung der Schmelze eintritt;

Fig. 1 d die vierte Arbeitsstufe, wobei nach dem Abkühlvorgang

des Rohlings oder der Felge durch Verstellen der Seitenteile nach außen freigegeben wird und die Entformung stattfinden kann, sodass die Felge entnommen werden kann; Fig. 2 die Felge nach dem bisherigen Aluminium-Druckgussverfahren,

Fig. 3 die Felge nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Anguss und mit eingeformter Bohrung zur Aufnahme einer Radnabe.

In den Figuren 1 a bis 1d ist ein Teil eines Gußwerkszeugs 1 schematisch dargestellt. Die Gesamtvorrichtung, insbesondere der Entformungsvor- gang, ist in der noch nicht veröffentlichten Patenanmeldung 10 2016 104 019.3, Seiten 7-1 1 ausführlich beschrieben. In Fig. 1 a ist mit 1 ein Gießwerkzeug für eine Vorrichtung zur Herstellung von Gussteilen bzw. Felgen 18 im Aluminiumguss bzw. Radfelgen für Kraftfahrzeuge im Nieder-Druckverfahren bzw. Hochdruckverfahren bezeichnet, wobei der Befüllungssdruck der Formkammer für die nachstehend beschriebene Vorrichtung bei ca. 2 bar oder auch höher liegen kann.

Das Gießwerkzeug 1 gemäß Fig. 1 a wird über eine Angussbuchse 2 mit Schmelze bei einem geringen Druck von ca. 1 bar oder 2 bis 5 bar gefüllt. Seitenteile 4 haben hierzu eine Stellung gemäß Fig. 1 a bis 1 c eingenommen.

Das Gusswerkzeug 1 besteht aus mehreren beweglich angeordneten Seitenteilen 4 mit einem ein Unterteil oder ein unteres Formteil 3 aufnehmen- den Grundplatte 1 b sowie eine ein Oberteil oder oberes Formteil 5 aufweisenden Platte 17. Zumindest das Oberteil 5 ist an der Platte 17 und somit auch an einer Distanzsäule 1 1 und einer Deckplatte 12 der Vorrichtung angeschlossen. Eine Entformungsplatte 10 ist an eine Stellvorrichtung 13 angeschlossen. Mit Hilfe der Entformungsplatte 10 kann nach dem Abkühlungsvorgang der Schmelze die Felge, wie in der nicht veröffentlichten Patenanmeldung 10 2016 104 019.3 auf den Seiten 7-1 1 ausführlich beschrieben, von der Gussform abgestoßen und dann entnommen werden.

Die in den Fig. 1 a bis 1 d dargestellten Seitenteile 4 bestehen aus mindestens zwei, insbesondere aus vier, Seitenteilsegmenten, die über schräg verlaufende Gleit- oder Schieberleisten voneinander wegeführt werden und damit das Gusswerkzeug 1 nach dem Entformungsvorgang freigeben, wie dies in der Patenanmeldung 10 2016 104 019.3 auf den Seiten 7-1 1 ausführlich beschrieben ist.

Zum Entformen des Formteils oder der Felge 18 wirkt zumindest eine in der Zeichnung nicht dargestellte Stellvorrichtung mit den Seitenteilen 4 mittel- oder unmittelbar zusammen und wird dabei von der Felge 18 wegbewegt.

Die Stellvorrichtung wirkt mit Zwangssteuerungselementen zusammen, die eine kontinuierliche oder gleichförmige Bewegung der Seitenteile oder Seitenschieber 4 in vertikaler und horizontaler Richtung mit Bezug auf die Standfläche des Gusswerkzeugs bewirken, so wie das auf Seite 4 bis 7 der Patenanmeldung 10 2016 104 019.3 ausführlich beschrieben ist.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Gussteilen, wie Aluminiumguss, im Niederdruckverfahren mit Hilfe des Gusswerkzeugs 1 besteht, wie bereits erwähnt, aus beweglich angeordneten Seitenteilen 4 mit einem Unterteil oder unterem Formteil 3 und einem Oberteil 5, wobei zumindest das Ober- teil 5 und/oder die Seitenteile 4 mit Hilfe mindestens einer in der Zeichnung nicht dargestellten Stellvorrichtung verstellbar sind. Die Vornchtung 1 zur Herstellung von Gussteilen, wie Aluminiumguss weist ferner eine weitere Vorrichtung insbesondere eine hydraulisch oder mechanisch verstellbarere Vorrichtung mit mehreren Einzelteilen auf. Hierzu gehört eine dreistufige Stellvorrichtung, die ein verstellbarer Teleskopzylinder 13 sein kann und mit einem Komprimierungswerkzeug zusammenwirkt, wenn das Gusswerkzeug 1 geschlossen ist und keine flüssige Schmelze mehr in die Formkammer nachfließen kann. Die flüssige Schmelze wird dann mit Hilfe einer nachstehend beschriebenen Einrich- tung zur Komprimierung der Schmelze verdichtet, je nach Schmelze bei einem Druck von 50 bar oder auch höher.

Die Vorrichtung 1 weist die Schließvorrichtung und die zugehörige Stellvorrichtung 13 auf, die ein dreifach verstellbarer Teleskop- und/oder Hyd- raulikzylinder sein kann. Mit Hilfe einer Steuervorrichtung wird die Stellvorrichtung 13 derart gesteuert, dass unmittelbar nach Schließung der Kammer zur Aufnahme der Schmelze die Einrichtung zur Komprimierung der Schmelze aktiviert wird.

Die Stellvorrichtung 1 kann auch als mechanisch mehrstufig verstellbare Vorrichtung ausgebildet sein.

Nachdem die Formkammer in einem ersten Arbeitsvorgang befüllt ist (Fig.1 a), wird die mechanisch oder hydraulisch verstellbare Vorrichtung oder der Teleskop- und/oder Hydraulikzylinder 13 angesteuert und ein ausfahrbares, an der Vorrichtung 13 bzw. an einer Kolbenstange 25 angeordnetes Stellteil 15 wird in Z-Richtung nach unten bewegt, das sich mit einem Schließteil 14 in Richtung der Öffnung der Angussbuchse 2 erstreckt. Ein Kühlkern 7 kann somit auch Schließteil sein und mit seinem unteren in Richtung der Angussöffnung zeigenden Ende auf der gleichen Querebene liegen wie die Stirnseite der Bohrung der Felge 18, wenn sie in der Formkammer aufgenommen ist. Dadurch erhält man nach Entnahme der Felge 18 aus der Gussform eine Felge 18 gemäß Fig. 3 mit eingeformter Bohrung und glatter Außenseite. Der in Fig. 2 dargestellte Angusskern fällt bei diesem Gießverfahren weg.

Der Kolbenstange 25 des Hydraulikzylinders der verstellbaren Vorrichtung 13 erstreckt sich durch eine in einem Einsatzteil oder Führungssäule 8 vorgesehene konzentrisch angeordnete Öffnung 27, an der der als Schließteil ausgebildete Kühlkern 7 angeschlossen ist. Beim Ausfahren der an der Kolbenstange 25 angeordneten Druckplatte 26 legt sich die Druckplatte 26 gegen das Schließteil oder den Kühlkern 7 an und presst den Kühlkern 7 gegen die Einlassöffnung oder Angussöffnung 2 (Fig.1 b).

Das Einsatzteil oder Druckteil oder Führungssäule 8 weist eine oder meh- rere Führungsstangen 28 auf, die sich durch im oberen Formteil 5 vorgesehene Öffnungen 29 erstrecken und geführt sind, den Kühlkern 7 umgeben und an ein Verbindungteil oder Mitteleinsatz 6 fest angeschlossen sind, der mit dem Kühlkern fest verbunden ist.

In einer weiteren Arbeitsstufe oder einem Stellvorgang ist das Einsatzteil oder das Druckteil oder die Führungssäule 8 mit ihrem unteren Teil oder dem daran angeschlossenen Verbindungteil oder Mitteleinsatz 6 in der Formkammer zur Aufnahme der Schmelze aufgenommen (Fig .1 c) und bei einem weiteren Verstellen der Kolbenstange 25 wird die Schmelze kom- primiert.

Der Kühlkern wird über Versorgungsöffnungen bzw. über Einlassöffnun- gen 21 , 23 mit Kühlmittel versorgt, das über Auslassöffnungen 22, 24 abfließen kann (Fig.l d). Zum Entformen werden nach Abkühlen der Schmelze die Seitenteile 4 nach außen gefahren, sodass die Felge 18 freiliegt und entnommen werden kann.

Bezugszeichenliste

I Gusswerkzeug

1 b Grundplatte

2 Angussbuchse, Angussöffnung

3 Unterteil, unteres Formteil

4 Seitenteil, Seitenschieber

5 Oberteil, oberes Formteil

6 Mitteneinsatz

7 Kühlkern

8 Einsatzteil, Druckteil, Führungssäule, Druckplatte, Mitteneinsatz

9 Druckplatte, Mitteleinsatz

10 Entformungsplatte, Auswerferpacket

I I Distanzsäule, Platte, Oberteil

12 Deckplatte

13 Stellvorrichtung, hydraulisch verstellbarere Vorrichtung,

Teleskopzylinder (3-stufig)

14 Stellvorrichtung, Schließteil

15 Stellvorrichtung, ausfahrbares Stellteil

16 Stellvorrichtung, Teleskopzylinder

17 Platte, Oberteil

18 Formteil, Rad, Felge

19 Anguss

20 Kühlkerndeckel

21 Kühlung für Angus Eingang

22 Kühlung für Angus Ausgang

23 Kühlung für Kühlkern Eingang

24 Kühlung für Kühlkern Ausgang

25 Kolbenstange

26 Druckplatte

27 konzentrisch angeordnete Öffnung

28 Führungsstange

29 Öffnung

Z Richtung