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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING AT LEAST ONE METALLIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/176913
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing at least one component (2), wherein flowable metallic material, in particular in the thixotropic state, is provided in a filling chamber (4) and, under pressure via at least one connecting piece arranged downstream, such as a nozzle (6), is then pressed from the filling chamber (4) via at least one passage (7) of the connecting piece into at least one cavity of a multi-part mould, whereupon the component (2) is allowed to solidify in the mould, wherein a plug (10), in particular a solid plug, is formed in the passage (7), whereupon the mould is opened and the component (2) is removed, whereupon the mould is closed and a next component (2) is produced. In order to produce a component with a short cycle time and of a high quality, according to the invention a flowable material intended for producing the next component (2) is provided in the filling chamber (4) when the mould is open, wherein the passage (7) is at least partially closed with a blocking device so that, while the material intended for producing the next component (2) is being provided in the filling chamber (4), the passage (7) of the connecting piece is closed in order to prevent material from escaping from the connecting piece in the direction of the open mould while the material is being provided in the filling chamber (4). The invention also relates to an apparatus (1) for producing at least one metallic component (2).

Inventors:
PLATZER CHRISTIAN (AT)
Application Number:
PCT/AT2020/060001
Publication Date:
September 10, 2020
Filing Date:
January 02, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DYNAMIC METAL SYSTEMS R & D GMBH (AT)
International Classes:
B22F3/22; B22D17/00; B22D17/20; B22D17/22; B22D17/30; B22D17/32; B29C45/00
Domestic Patent References:
WO2002026426A12002-04-04
Foreign References:
US5836372A1998-11-17
DE102008055506A12010-06-17
DE10039591A12002-02-21
EP0986444A12000-03-22
Attorney, Agent or Firm:
WIRNSBERGER & LERCHBAUM PATENTANWÄLTE OG (AT)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung zumindest eines Bauteiles (2), wobei fließfähiges metallisches Material, insbesondere im thixotropen Zustand, in einer Füllkammer (4) bereitgestellt und anschließend unter Druck über zumindest ein stromabwärts

nachgeordnetes Verbindungsstück, wie eine Düse (6), von der Füllkammer (4) über zumindest einen Durchgang (7) des Verbindungsstückes in zumindest eine Kavität einer mehrteiligen Form gepresst wird, wonach das Bauteil (2) in der Form erstarren gelassen wird, wobei sich im Durchgang (7) ein insbesondere fester Pfropfen (10) bildet, wonach die Form geöffnet und das Bauteil (2) entnommen wird, wonach die Form geschlossen und ein nächstes Bauteil (2) erstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein für eine Erstellung des nächsten Bauteiles (2) vorgesehenes fließfähiges Material bei geöffneter Form in der Füllkammer (4) bereitgestellt wird, wobei der Durchgang (7) mit einer Blockiervorrichtung zumindest teilweise verschlossen wird, sodass während eines Bereitstellens des für die Erstellung des nächsten Bauteiles (2) vorgesehenen Materials in der Füllkammer (4) der Durchgang (7) des Verbindungsstückes verschlossen ist, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungstück in Richtung geöffneter Form während des Bereitstellens des Materials in der Füllkammer (4) zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (7) des Verbindungsstückes mit der Blockiervorrichtung stromabwärts nach dem Pfropfen (10) verschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Blockiervorrichtung einen Blockierkörper (11) aufweist, welcher für ein zumindest teilweises Verschließen des Durchganges (7) am und/oder im Durchgang (7) angeordnet wird, sodass der Blockierkörper (11) ein Hindernis für ein durch den Durchgang (7) geführtes Material darstellt, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungstück in Richtung geöffneter Form zu verhindern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Blockierkörper (11) bei geöffneter Form von Seite der geöffneten Form zumindest teilweise in den Durchgang (7) eingeführt wird, um den Durchgang (7) zu verschließen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) derart am und/oder im Durchgang (7) angeordnet wird, dass der Blockierkörper (11) den Pfropfen (10) berührt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) derart am und/oder im Durchgang (7) angeordnet wird, dass der Pfropfen (10) durch den Blockierkörper (11) mit einer, insbesondere stromaufwärts gerichteten, Kraft beaufschlagt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) nach Anordnen des Blockierkörpers (11) am und/oder im

Durchgang (7) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form lösbar verbunden wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine relativ zum Verbindungsstück, bevorzugt steuerbar, bewegbare

Positionierungseinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Blockierkörper (11) am und/oder im Durchgang (7), insbesondere positionsfest, angeordnet wird, um den Durchgang (7) zu verschließen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles (2) vorgesehenen Materials in der Füllkammer (4) zeitparallel mit einer Öffnung der Form, einer Bauteilentnahme, einer Reinigung der Form und/oder einer Beaufschlagung der Form mit Trennmittel erfolgt.

10. Vorrichtung (1) zur Herstellung zumindest eines metallischen Bauteiles (2), insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend eine Füllkammer (4) zur Bereitstellung von fließfähigem metallischen Material, insbesondere im thixotropen Zustand, eine Fördereinrichtung für das fließfähige metallische Material, zumindest ein der Füllkammer (4) stromabwärts nachgeordnetes Verbindungsstück, wie eine Düse (6), sowie eine dem Verbindungsstück stromabwärts nachgeordnete mehrteilige Form, welche zumindest eine Kavität für das zu erstellende Bauteil (2) aufweist, wobei das Material zur Erstellung des zumindest einen Bauteiles (2) mit der Fördereinrichtung von der Füllkammer (4) über zumindest einen Durchgang (7) des zumindest einen Verbindungsstückes in die zumindest eine Kavität der Form einpressbar und die Form zur Entnahme des zumindest einen Bauteiles (2) nach

Erstarrung des Bauteiles (2) und Bildung eines Pfropfens (10) im Verbindungsstück öffenbar ist, um das Bauteil (2) zu entnehmen und nach Schließen der Form ein nächstes Bauteil (2) herzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blockiervorrichtung vorgesehen ist, mit welcher ein Durchgang (7) des Verbindungsstückes zumindest teilweise verschließbar ist, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form während eines bei geöffneter Form durchgeführten

Bereitstellens eines für die Erstellung des nächsten Bauteiles (2) vorgesehenen fließfähigen Materials in der Füllkammer (4) zu verhindern.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der

Durchgang (7) mit der Blockiervorrichtung stromabwärts nach einem bei einem Erstarren des Bauteiles (2) im Durchgang (7) gebildeten Pfropfen (10) verschließbar ist.

12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung einen Blockierkörper (11) aufweist und eine relativ zum

Verbindungsstück bewegbare Positionierungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Positionierungseinrichtung ausgebildet ist, den Blockierkörper (11), insbesondere bei geöffneter Form, für ein Verschließen des Durchganges (7) am und/oder im

Durchgang (7) anzuordnen, sodass der Blockierkörper (11) ein Hindernis für ein durch den Durchgang (7) stromabwärts geführtes Material darstellt, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form zu verhindern.

13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der

Blockierkörper (11) durch eine Öffnung des Durchganges (7) zumindest teilweise oder gänzlich in den Durchgang (7) einführbar ist, um den Durchgang (7) zu verschließen.

14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche des Blockierkörpers (11) zumindest abschnittsweise als Rotationsfläche, insbesondere mit einer Rotationsachse in Richtung einer Einschubrichtung des

Blockierelementes, ausgebildet ist.

15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) an einer Einschubrichtung zugewandten Seite des

Blockierkörpers (11) ein federbelastetes bewegliches Stoßelement aufweist, um in einer Verschlussposition, in welcher der Blockierkörper (11) einen Pfropfen (10) berührt, eine Federkraft mit dem Stoßelement auf den Pfropfen (10) aufzubringen.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) nach Anordnung des Blockierkörpers (11) am und/oder im Durchgang (7) formschlüssig und/oder kraftschlüssig lösbar mit dem Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form verbindbar ist, um eine positionsfeste Fixierung des Blockierkörpers (11) am Verbindungsstück bzw. im Durchgang (7) zu erreichen.

17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11), insbesondere mit einer Halteeinrichtung, lösbar mit der Positionierungseinrichtung verbunden ist, sodass der Blockierkörper (11) nach dem Anordnen des Blockierkörpers (11) am bzw. im Durchgang (7) von der

Positionierungseinrichtung endkoppelbar ist.

18. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) eine Temperaturmesseinrichtung und/oder

Druckmesseinrichtung aufweist, um eine Temperatur bzw. einen Druck im Durchgang (7) zu messen.

19. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper (11) eine Temperierungseinrichtung aufweist, um eine

Außenoberfläche des Blockierkörpers (11) zu heizen und/oder zu kühlen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierkörper an einer einer Einschubrichtung zugewandten Seite des

Blockierkörpers ein, insbesondere bewegliches, Arbeitselement aufweist, um in einer Arbeitsposition, in welcher der Blockierkörper im Durchgang angeordnet ist, eine zeitabhängige bzw. zeitvariable Kraft auf einen im Durchgang gebildeten Pfropfen aufzubringen.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zumindest eines metallischen Bauteiles

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zumindest eines Bauteiles, wobei fließfähiges metallisches Material, insbesondere im thixotropen Zustand, in einer

Füllkammer bereitgestellt und anschließend unter Druck über zumindest ein stromabwärts nachgeordnetes Verbindungsstück, wie eine Düse, von der Füllkammer über zumindest einen Durchgang des Verbindungsstückes in zumindest eine Kavität einer mehrteiligen Form gepresst wird, wonach das Bauteil in der Form erstarren gelassen wird, wobei sich im Durchgang ein insbesondere fester Pfropfen bildet, wonach die Form geöffnet und das Bauteil entnommen wird, wonach die Form geschlossen und ein nächstes Bauteil erstellt wird.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung zumindest eines metallischen Bauteiles, aufweisend eine Füllkammer zur Bereitstellung von fließfähigem metallischen Material, insbesondere im thixotropen Zustand, eine Fördereinrichtung für das fließfähige metallische Material, zumindest ein der Füllkammer stromabwärts nachgeordnetes Verbindungsstück, wie eine Düse, sowie eine dem Verbindungsstück stromabwärts nachgeordnete mehrteilige Form, welche zumindest eine Kavität für das zu erstellende Bauteil aufweist, wobei das Material zur Erstellung des zumindest einen Bauteiles mit der Fördereinrichtung von der Füllkammer über einen Durchgang des zumindest einen Verbindungsstückes in die zumindest eine Kavität der Form einpressbar und die Form zur Entnahme des zumindest einen Bauteiles nach Erstarrung des Bauteiles und Bildung eines Pfropfens im Verbindungsstück öffenbar ist, um das Bauteil zu entnehmen und nach Schließen der Form ein nächstes Bauteil herzustellen.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von

metallischen Bauteilen bekannt, die darauf basieren, dass flüssiges Metall in eine Kavität einer Form eingespritzt und in dieser erstarren gelassen wird. Bewährt haben sich insbesondere Druckgussverfahren, welche aufgrund deren hohen

Prozessgeschwindigkeiten bzw. kurzen Taktzeiten eine besonders kosteneffiziente Herstellung vor allem bei Serienproduktionen erlauben.

Als weiteres praktikables Verfahren insbesondere zur Herstellung von

endabmessungsnahen Bauteilen ist auch das Thixomolding-Verfahren bzw. Thixoforming- Verfahren bekannt geworden. Dabei wird in der Regel ein metallisches Material, meist eine Mg-Basislegierung, in einem Temperaturbereich zwischen der Solidustemperatur und der Liquidustemperatur des Materials insbesondere unter Scherbelastung des Materials in einen thixotropen Zustand gebracht und in diesem Zustand mit einer

Födereinrichtung, üblicherweise einer Schnecke oder einem Kolben, unter Druck von einer Füllkammer über eine der Füllkammer stromabwärts nachgeordneten Düse in eine Kavität einer Form gepresst. Bauteile können auf diese Weise mit hoher Präzision und Qualität hergestellt werden. Eine Aufbereitung, Bereitstellung und in eine Form pressen von Material im thixotropen Zustand stellt allerdings eine komplexe Verfahrensführung dar, welche besonders bei einer Herstellung von Bauteilen großer Masse eine im

Vergleich mit klassischen Druckgussverfahren längere Taktzeit aufweist.

Bei einem üblichen Thixomolding-Verfahren wird thixotropes Material in einer Füllkammer bereitgestellt bzw. dosiert, um dieses anschließend über eine Düse in eine Kavität einer mehrteiligen Form zu pressen bzw. einzuspritzen. Eine Aufbereitung des Materials zur Erzeugung eines thixotropen Zustandes des Materials kann dabei unmittelbar in der Füllkammer oder in einer der Füllkammer stromabwärts vorgelagerten Vorkammer erfolgen, wonach das Material für eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer in die Füllkammer überführt wird. Eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer, auch als Dosierung bezeichnet, umfasst dabei insbesondere eine geeignete

Mengenbemessung des Materials in der Füllkammer, um eine auf eine Masse des zu erstellenden Bauteiles abgestimmte Materialmenge in die Form zu pressen. Dies wird häufig mit einer in der Füllkammer angeordneten Fördereinrichtung, welche als Schnecke oder Kolben ausgebildet ist, erreicht, wobei die Fördereinrichtung derart positioniert wird, dass eine geeignete Menge des Materials vor der Fördereinrichtung angeordnet ist, und schließlich nach Bereitstellung des Materials das Material durch eine axiale

Vorwärtsbewegung der Fördereinrichtung über die Düse in die mehrteilige Form gepresst wird. Die mehrteilige Form ist dabei üblicherweise mit einer ersten unbewegliche Platte und einer zweiten beweglichen Platte gebildet, wobei Oberflächen der Platten in

Kombination miteinander eine Negativform des zu erstellenden Bauteiles aufweisen.

Durch Aneinanderanstellen der Platten unter Bildung einer zum Bauteil

korrespondierenden Kavität wird die Form geschlossen. Die Düse schließt an die erste Platte an oder ist in dieser integriert angeordnet. Nach Pressen des Materials über die Düse in die Kavität erstarrt das Material aufgrund einer hohen Wärmekapazität der Platten sehr schnell, wobei es in der Düse zur Bildung eines Pfropfens aus erstarrendem Material kommt. Die Bildung des Pfropfens ist auch erwünscht und beabsichtigt, da der Pfropfen ein Hindernis für stromaufwärts dem Pfropfen nachgelagertes fließfähiges Material darstellt, sodass der Pfropfen nach Öffnung der Form und Entnahme des Bauteiles einen Materialfluss über die Düse in die geöffnete Form verhindert; der Pfropfen wird im

Rahmen eines nächsten Erstellungszyklus bei einem Pressen von Material in die Form ausgeschossen. Um Zeit zu sparen, wird zeitparallel mit dem Erstarrenlassen des Materials in der Form eine Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen fließfähigen Materials in der Füllkammer durchgeführt. Dies ist auch deshalb zweckmäßig, weil die Bereitstellung des Materials in der Füllkammer nicht bei geöffneter Form durchführbar ist, da der in der Düse gebildete Pfropfen einer mit dem Bereitstellen des Materials verbundenen Druckerhöhung in der Regel nicht standhält, sodass dann Material aus der Düse in die geöffnete Form austreten würde. Schließlich wird die Form durch Zurückfahren der beweglichen zweiten Platte geöffnet, das Bauteil entnommen und die Form gereinigt sowie mit einem Trennmittel beaufschlagt, sodass ein im nächsten Zyklus erstelltes nächstes Bauteil leicht aus der Form entnommen werden kann. Anschließend wird die Form wieder geschlossen, wonach das nächste Bauteil durch Pressen des in der Füllkammer bereitgestellten Materials über die Düse in die Form erstellt werden kann.

Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem ein Bauteil mit kurzer Taktzeit bzw. Erstellzeit und hoher Bauteilqualität herstellbar ist.

Weiter ist es ein Ziel, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher ein Bauteil mit kurzer Taktzeit bzw. Erstellzeit und hoher Bauteilqualität herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wenn ein für eine Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenes fließfähiges Material bei geöffneter Form in der Füllkammer bereitgestellt wird, wobei der Durchgang mit einer Blockiervorrichtung zumindest teilweise verschlossen wird, sodass während eines Bereitstellens des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer der Durchgang des Verbindungsstückes verschlossen ist, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungstück in Richtung geöffneter Form während des Bereitstellens des Materials in der Füllkammer zu verhindern.

Im Rahmen einer Entwicklung der erfindungsgemäßen Lösung wurde erkannt, dass ein üblicher Verfahrensablauf, welcher vorsieht, dass ein Erstarrenlassen des Bauteiles in der Form zeitparallel mit einem Bereitstellen des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer durchgeführt wird, mit Nachteilen,

insbesondere bei einer Herstellung von Bauteilen großer Masse, verbunden ist.

Während bei einem üblichen Verfahrensablauf bei einer Herstellung von Bauteilen mit kleinen Massen eine Dosierzeit, also ein Zeitaufwand für eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer insbesondere mit geeigneter Mengenbemessung und gegebenenfalls geeigneter Aufbereitung des Materials im Vergleich zu einer Zeit eines notwendigen Erstarrenlassens des Materials in der Form kurz ist, nähert sich eine Dosierzeit bei Verwendung von zähflüssigeren Materialien, beispielsweise Materialien im thixotropen Zustand, und/oder bei komplexerer Verfahrensführung der Zeit des Erstarrenlassens an bzw. übersteigt diese. Vor allem bei einer Herstellung von Bauteilen großer Masse, insbesondere wenn diese mit Material im thixotropen Zustand gebildet werden, kann eine Zeit für eine Bereitstellung des Materials bzw. Dosierung des Materials in der Füllkammer ein Mehrfaches einer benötigten Zeit für ein Erstarrenlassen des Materials in der Form betragen; eine Bereitstellungszeit verlängert sich dabei häufig exponentiell mit

zunehmendem Schussgewicht bzw. zunehmender bereitzustellender Materialmenge.

Allerdings kann die Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer üblicherweise nicht bei geöffneter Form durchgeführt werden, da der im Verbindungsstück gebildete Pfropfen in der Regel nicht ausreichend stabil ist, um einer mit dem Bereitstellen des Materials verbundenen

Druckerhöhung standzuhalten, sodass dann Material aus der Düse in die geöffnete Form austreten würde. Ein Austreten von größeren Mengen normalerweise sehr heißen Materials aus der Düse bei geöffneter Form stellt insbesondere ein erhebliches

Gefahrenpotenzial dar. Die Form kann also erst geöffnet werden, wenn ein Vorgang der Bereitstellung bzw. Dosierung des Materials für das nächste Bauteil in der Füllkammer abgeschlossen ist. Damit ist eine Zeit des Erstarrenlassens in der Form bzw. eine

Aufenthaltsdauer des gebildeten Bauteiles in der Form von der Zeitdauer für die Bereitstellung des Materials in der Füllkammer bestimmt. Dies führt zu einer Verlängerung der Taktzeit, da eine Bauteilentnahme aus der Form, eine Reinigung der Form sowie ein Aufbringen eines Trennmittels auf die Form erst nach Öffnen der Form durchführbar sind.

Wie sich gezeigt hat, ist eine lange Zeitdauer für die Bereitstellung des Materials in der Füllkammer aber nicht nur mit einer verlängerten Taktzeit, sondern überdies viel scherwiegender mit Einbußen hinsichtlich einer Qualität eines erstellten Bauteiles verbunden, vor allem wenn das Bauteil mit großer Masse und/oder komplexer Form ausgebildet wird. Durch eine lange Aufenthaltsdauer bzw. Erstarrungszeitdauer eines Bauteiles in der Form wird das Bauteil auf eine nachteilig niedrige Temperatur abgekühlt, wobei das Bauteil infolge dessen Materialschwindung bei gleichzeitigem geometrischen Einschluss des Bauteiles in der Form hohen Spannungen ausgesetzt ist, welche insbesondere zu Warmrissen im Bauteil führen können. Eine Qualität des Bauteiles kann dadurch erheblich reduziert werden.

Indem ein für eine Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenes fließfähiges Material bei geöffneter Form in der Füllkammer bereitgestellt wird, ist eine Erstarrungszeitdauer des Bauteiles in der Form von einer Zeitdauer für eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer entkoppelt und das Bauteil kann zu einem für eine Qualität des Bauteiles günstigen Zeitpunkt aus der Form entnommen werden. Ein Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form bzw. in die geöffnete Form wird dadurch verhindert, dass der Durchgang des Verbindungsstückes mit der Blockiervorrichtung während des Bereitstellens des Materials in der Füllkammer zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, verschlossen ist. Es hat sich gezeigt, dass, meist abhängig von einem verwendeten Material und/oder einer Erstarrungszeitdauer, häufig ein teilweises Verschließen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung ausreichend ist, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form zu verhindern, zumal der Pfropfen einen Materialfluss durch den Durchgang bereits bis zu einem gewissen Ausmaß erschwert, wenngleich der Pfropfen alleine meist nicht ausreichend stabil ist, um einen Durchgang längere Zeit ausreichend zu blockieren, und damit einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück während des Bereitstellens des Materials in der Füllkammer zu verhindern. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der Durchgang mit der Blockiervorrichtung gänzlich verschlossen wird. Zweckmäßig ist es, wenn der Durchgang mit der Blockiervorrichtung vor Beginn der Bereitstellung des Materials in der Füllkammer verschlossen und insbesondere nach Bereitstellung des Materials in der Füllkammer, bevorzugt vor einem Schließen der Form, wieder geöffnet wird.

Eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer, auch Dosierung genannt, bezeichnet im Rahmen der Erfindung ein Herrichten des Materials, insbesondere mit geeigneter Mengenbemessung des Materials und/oder Aufbereitung des Materials, in der

Füllkammer für ein anschließendes Einpressen bzw. Einspritzen des Materials in die Form. Dabei erfolgt die geeignete Mengenbemessung des Materials in der Füllkammer, um eine auf eine Masse des zu erstellenden Bauteiles abgestimmte Materialmenge in die Form zu pressen. Die Aufbereitung des Materials erfolgt zur Überführung und/oder Aufrechterhaltung des Materials in einen für ein Einpressen in die Form vorgesehenen Materialzustand, beispielsweise einen thixotropen Materialzustand.

Es versteht sich, dass ein Verschließen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit umfasst, dass Material bis zu einem gewissen praktikablen Ausmaß, wie es für einen Fachmann auf dem Gebiet des Metallgießens, insbesondere auf einem Gebiet des Thixomolding-Gießens, übliche Praxis ist, die Blockiervorrichtung bzw. deren Verschließen überwindet und/oder aus dem

Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form austritt.

Günstig für eine Stabilisierung des Pfropfens ist es, wenn der Durchgang des

Verbindungsstückes mit der Blockiervorrichtung stromabwärts nach dem Pfropfen verschlossen wird. Dadurch wird der Pfopfen bei einem Verschließen des Durchganges bzw. Öffnen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung weniger belastet, sodass auch nach einer Öffnung des Durchganges mit der Blockiervorrichtung ein ausreichend stabiler Pfropfen bestehen bleibt, um eine Materialaustritt aus dem Verbindungsstück nach Beendigung einer Materialbereitstellung in der Füllkammer zu gewährleisten.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Blockiervorrichtung einen Blockierkörper aufweist, welcher für ein zumindest teilweises, insbesondere gänzliches, Verschließen des

Durchganges, bevorzugt positionsfest, am und/oder im Durchgang angeordnet wird, sodass der Blockierkörper ein Hindernis für ein durch den Durchgang geführtes Material darstellt, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungstück in Richtung geöffneter Form zu verhindern. Zweckmäßig weist der Blockierkörper hierzu eine Größe und/oder Form auf, sodass der Blockierkörper in einer Verschlussposition, in welcher der Blockierkörper den Durchgang verschließt, einen Durchfluss von Material durch den Durchgang zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, verhindert.

Ein Anordnen des Blockierelementes am und/oder im Durchgang ist einfach durchführbar, wenn der Blockierkörper durch eine Öffnung des Durchganges zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, in den Durchgang eingeführt wird, um den Durchgang zu verschließen. Dies wird praktikabel erreicht, wenn der Blockierkörper bei geöffneter Form von Seite der geöffneten Form zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, in den Durchgang eingeführt wird, um den Durchgang zu verschließen. Dadurch ist der

Durchgang auf leicht zu handhabende Weise blockierbar und kann insbesondere einfach durch Herausziehen des Blockierkörpers aus dem Durchgang wieder geöffnet werden.

Für ein aufwandsarmes Entfernen des Blockierkörpers aus dem Durchgang kann es günstig sein, wenn der Blockierkörper nur teilweise in den Durchgang eingeführt wird. Ein belastbarer Verschluss wird erreicht, wenn das Blockierelement unter Bildung eines Formschlusses in Einschubrichtung in eine Öffnung des Durchganges eingesteckt wird.

Für ein effizientes Verschließen des Durchganges ist es vorteilhaft, wenn eine

Außenoberfläche des Blockierkörpers zumindest abschnittsweise als Rotationsfläche, insbesondere mit einer Rotationsachse in Richtung einer Einschubrichtung des

Blockierkörpers, ausgebildet ist. Bevorzugt ist es dabei, wenn eine Außenfläche des Blockierkörpers zumindest abschnittsweise im Wesentlichen konusförmig, insbesondere als Mantelfläche eines Kegels oder Kegelstumpfes, ausgebildet ist.

Von Vorteil für einen robusten Verschluss des Durchganges ist es, wenn eine

Kontaktfläche, an welcher der Blockierkörper in einer Verschlussposition mit dem

Verbindungsstück bzw. einer den Durchgang bildenden Oberfläche anliegt, zumindest abschnittsweise als Rotationsfläche, insbesondere mit einer Rotationsachse in Richtung einer Längsachse des Durchganges, ausgebildet ist. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktfläche zumindest abschnittsweise im Wesentlichen konusförmig, insbesondere als Mantelfläche eines Kegel stumpfes, ausgebildet ist.

Bewährt hat es sich, dass der Blockierkörper derart am und/oder im Durchgang angeordnet wird, dass der Blockierkörper den Pfropfen berührt. Dadurch wird der Pfropfen während des Bereitsstellens des Materials in der Füllkammer, wobei der Pfropfen üblicherweise Druckschwankungen und/oder Erschütterungen ausgesetzt ist, durch den Blockierkörper stabilisiert. Dies wird effizient umgesetzt, wenn der Blockierkörper eine ebene, insbesondere im Wesentlichen orthogonal zu einer Einschubrichtung des

Blockierkörpers ausgerichtete, Stirnfläche aufweist, sodass ein in einer Verschlussposition den Blockierkörper berührender Pfropfen an der Stirnfläche anliegt.

Eine ausgeprägte Stabilisierung des Pfropfens ist erreichbar, wenn der Blockierkörper derart am und/oder im Durchgang angeordnet wird, dass der Pfropfen durch den

Blockierkörper mit einer, insbesondere stromaufwärts gerichteten, Kraft beaufschlagt wird. Günstig ist es, wenn der Blockierkörper an einer einer Einschubrichtung zugewandten Seite des Blockierkörpers ein federkraftbelastetes bewegliches Stoßelement aufweist, um in einer Verschlussposition, in welcher der Blockierkörper einen Pfropfen berührt, eine Federkraft mit dem Stoßelement auf den Pfropfen aufzubringen. Der Pfropfen wird dadurch besonders stabilisiert, da das Stoßelement als Dämpfungselement wirkt, sodass insbesondere auf den Pfropfen wirkende Druckbelastungen bzw. Kraftspitzen dämpfbar sind. Günstig ist es, wenn die ebene Stirnfläche des Blockierelementes am Stoßelement angeordnet ist.

Auch wenn grundsätzlich eine hohe Stabilität des Pfropfens günstig ist, um einen

Materialaustritt aus dem Verbindungsstück bei geöffneter Form, insbesondere wenn der Durchgang noch nicht mit der Blockiervorrichtung verschlossen ist, zu verhindern, kann sich eine zu hohe Stabilität des Pfropfens, insbesondere abhängig von einer

Prozessdauer und/oder einem verwendeten Material, als nachteilig bei einem

Ausschießen bzw. Herauspressen des Pfropfens aus dem Durchgang in einem

nachfolgenden Herstellungszyklus erweisen. Günstig ist es deshalb, wenn der

Blockierkörper an einer einer Einschubrichtung zugewandten Seite des Blockierkörpers ein, insbesondere bewegliches, Arbeitselement aufweist, um in einer Arbeitsposition, in welcher der Blockierkörper im Durchgang angeordnet ist, bevorzugt einer

Verschlussposition des Blockierkörpers, eine zeitabhängige bzw. zeitvariable Kraft auf einen im Durchgang gebildeten Pfropfen aufzubringen. Dadurch kann der Pfropfen, insbesondere bei oder vor einem Entfernen des Blockierkörpers vom Durchgang, mechanisch gelockert bzw. gezielt destabilisiert werden, um ein Ausschießen bzw.

Herauspressen des Pfropfens in einem nachfolgenden Herstellungszyklus zu erleichtern. Zweckmäßig ist es, wenn die Blockiervorrichtung bzw. der Blockierkörper eine, insbesondere steuerbare, Antriebseinheit aufweist, welche mit dem Arbeitselement verbunden ist, um das Arbeitselement zu betreiben. Der Pfropfen kann effizient gelockert werden, wenn das Arbeitselement ausgebildet ist, in der Arbeitsposition bzw.

Verschlussposition wiederholende Stöße auf den Pfropfen auszuüben. Alternativ oder kumulativ kann es hierzu günstig sein, wenn das Arbeitselement ausgebildet ist, in der Arbeitsposition bzw. Verschlussposition eine Rotationsbewegung auszuführen, um den Pfropfen anzubohren. Zweckmäßig kann das Arbeitselement insbesondere als Stößel zur Übertragung von Stößen auf den Pfropfen und/oder als Bohrer bzw. Bohrvorrichtung für ein Anbohren des Pfropfens ausgebildet sein. Bevorzugt ist es, wenn das Stoßelement als Teil des Arbeitselementes ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es, wenn der Pfropfen mit dem Arbeitselement vor einem Öffnen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung, insbesondere vor einem Entfernen des Blockierkörpers vom Durchgang, gelockert wird. Dies erfolgt bevorzugt, wenn die Bereitstellung des Materials in der Füllkammer beendet ist.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Blockierkörper nach Anordnen des Blockierkörpers am und/oder im Durchgang formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem

Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form lösbar verbunden wird. Dadurch wird eine positionsfeste Anordnung und belastbare Fixierung des Blockierkörpers am bzw. im Durchgang sichergestellt. Bewährt hat es sich, wenn der Blockierkörper magnetisch mit dem Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form verbunden wird.

Die mehrteilige Form ist üblicherweise mit mehreren Teilen, insbesondere einem ersten unbeweglichen Teil und einem zweiten Teil, welches relativ zum ersten Teil beweglich ist, gebildet, sodass durch ein Bewegen des zweiten Teiles relativ zum ersten Teil die Form geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Oberflächen der Teile weisen in Kombination miteinander eine Negativform des zu erstellenden Bauteiles auf, sodass durch Schließen der Form eine zum Bauteil korrespondierende Kavität gebildet wird. Das

Verbindungselement schließt in der Regel an ein Teil der Form, meist das erste Teil, an oder ist in dieses integriert angeordnet, sodass insbesondere der Durchgang bis zur Kavität reicht bzw. unmittelbar in die Kavität mündet. Die Teile sind üblicherweise in Form von Platten ausgebildet. Insbesondere kann das Verbindungsstück dabei ein Teil der Form, bevorzugt das erste Teil, durchstoßend ausgebildet sein oder mit einem Teil der Form, bevorzugt dem ersten Teil, eine Einheit bilden. Das Verbindungsstück kann somit beispielsweise eine Düse und das erste Teil umfassen, sodass der Durchgang des Verbindungsstückes, bevorzugt unmittelbar, in die Kavität mündet. Denkbar ist es, dass das Verbindungsstück mit mehreren aneinander anschließenden bzw. anschließbaren Düsen gebildet ist, wobei insbesondere eine erste Düse in ein erstes Teil der Form integriert angeordnet bzw. anordenbar ist und eine zweite Düse, welche an die erste Düse anschließt bzw. anschließbar ist, mit der Füllkammer verbunden bzw. verbindbar ist, sodass der Durchgang des Verbindungsstückes von der Füllkammer bis zur Kavität der Form reicht.

Für einen schnellen Verfahrensablauf ist es zweckmäßig, wenn eine relativ zum

Verbindungsstück, bevorzugt steuerbar, bewegbare Positionierungseinrichtung

vorgesehen ist, mit welcher der Blockierkörper am und/oder im Durchgang, insbesondere positionsfest, angeordnet wird, um den Durchgang zu verschließen. Die

Positionierungsvorrichtung kann Teil der Blockiervorrichtung sein. Der Blockierkörper kann, insbesondere starr, mit der Positionierungseinrichtung verbunden sein oder die Positionierungseinrichtung kann ausgebildet sein, den Blockierkörper zu ergreifen und bevorzugt nach einer Anordnung des Blockierkörpers am bzw. im Durchgang loszulassen. Insbesondere wenn der Blockierkörper mit der Positionierungseinrichtung von Seite der geöffneten Form am und/oder im Durchgang angeordnet wird, ist es günstig, wenn eine Verbindung zwischen Blockierkörper und Positionierungseinrichtung nach, insbesondere positionsfester, Anordnung des Blockierkörpers am und/oder im Durchgang entkoppelt bzw. gelöst wird. Die Positionierungseinrichtung kann dann vom Verbindungsstück wegbewegt werden, sodass diese kein Hindernis bei einer üblicherweise nachfolgenden Reinigung der Form und/oder Beaufschlagung der Form mit Trennmittel darstellt.

Zweckmäßig ist es dann, wenn der Blockierkörper wieder mit der Befestigungseinrichtung gekoppelt bzw. verbunden wird, um den Blockierkörper vom Durchgang zu entfernen, um den Durchgang zu öffnen. Die Positionierungseinrichtung kann beispielsweise als insbesondere computergesteuerter Arm, etwa als Roboterarm, ausgebildet sein.

Zweckmäßig ist es, wenn die Positionierungsvorrichtung an einem Teil der Form angeordnet ist oder mit einem Teilelement eines Teiles der Form gebildet ist, welches insbesondere relativ zum Teil der Form bewegbar ist. Beispielsweise kann die

Positioniervorrichtung mit einem Schieber eines Teiles der Form gebildet sein, welches üblicherweise relativ zum Teil der Form beweglich ist, um einen gebildeten Hinterschnitt des Formteiles bei einem Öffnen der Form freizugeben.

Vorteilhaft können mehrere Verbindungsstücke und/oder Durchgänge vorgesehen sein. Es ist dann zweckmäßig, wenn die Durchgänge mit mehreren Blockiervorrichtungen bzw. Blockierkörpern, insbesondere zeitparallel, verschlossen werden, um einen

Materialaustritt aus den Verbindungsstücken bzw. Durchgängen zu verhindern.

Zweckmäßig ist es dann, wenn mehrere Blockierkörper, insbesondere zeitparallel, mit einer oder mehreren Positionierungseinrichtungen am und/oder im jeweiligen Durchgang angeordnet werden.

Eine einfache Handhabung ist erreichbar, wenn die Anordnung bzw. Entfernung des Blockierkörpers am bzw. vom Durchgang mit einem insbesondere computergesteuerten Arm, beispielsweise einer Bauteilentnahmevorrichtung, eingesetzt zum Entnehmen des Bauteiles aus der Form, oder beispielsweise einer Trennmittelaufbringvorrichtung, eingesetzt zur Beaufschlagung der Form mit einem Trennmittel, erfolgen.

In der Regel ist vorgesehen, dass nach Öffnen der Form das Bauteil aus der Form entnommen wird, wonach die Form gereinigt wird, wonach die Form mit einem

Trennmittel beaufschlagt wird, um eine Entnahme des nächsten Bauteiles aus der Form zu erleichtern, und die Form anschließend geschlossen wird, um ein nächstes Bauteil zu erstellen.

Bewährt hat es sich, wenn das Material mit einer Fördereinrichtung von der Füllkammer über den zumindest einen Durchgang des Verbindungsstückes in die Kavität der Form gepresst bzw. gespritzt wird. Die Fördereinrichtung ist dabei üblicherweise als Kolben oder Schnecke ausgebildet. Im Rahmen der Bereitstellung des Materials in der

Füllkammer wird in der Regel eine zweckmäßig bemessene Materialmenge vor der Fördereinrichtung angeordnet, um diese anschließend durch axiale Verschiebung der Fördereinrichtung über den zumindest einen Durchgang in die zumindest eine Kavität der Form zu pressen. Besonders wenn thixotropes Material verarbeitet werden soll, ist es günstig, wenn die Fördereinrichtung als, insbesondere axial verschiebbare, Schnecke ausgebildet ist. Das Material kann dann mit der Schnecke einer Scherbelastung unterworfen werden, häufig unter gleichzeitiger Temperaturbeaufschlagung mit einer hierfür vorgesehenen Heizvorrichtung, um das Material in einen thixotropen Zustand zu überführen.

Um den Pfropfen nicht zu destabilisieren, ist es günstig, wenn die Fördereinrichtung vor einem Öffnen der Form und/oder vor einem Öffnen des Durchganges mit der

Blockiervorrichtung, beispielsweise durch Entfernen des Blockierkörpers aus bzw. von dem Durchgang, in eine Position gebracht wird, in welcher ein mit der Fördereinrichtung verursachter Pressdruck auf ein im Durchgang befindliches Material reduziert ist, sodass bei geöffneter Form und geöffnetem Zustand der Blockiervorrichtung der Pressdruck auf das im Durchgang befindliche Material reduziert ist. Zweckmäßig ist es hierzu, wenn die Fördereinrichtung axial zurückverschoben wird, um einen Pressdruck auf ein Material im Durchgang zu reduzieren.

Es versteht sich, dass ein geöffneter Zustand der Blockiervorrichtung bzw. ein Öffnen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung einen Zustand bzw. Vorgang bezeichnet, in welchem der Durchgang nicht mit der Blockiervorrichtung verschlossen wird bzw. ein Verschließen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung aufgehoben wird. Ein

Verschließen bzw. Öffnen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung ist insbesondere unabhängig von einem Verschließen des Durchganges durch den Pfropfen zu sehen, sodass bei bzw. nach einem Öffnen des Durchganges mit der Blockiervorrichtung der Durchgang weiterhin durch den Pfropfen verschlossen sein kann bzw. bevorzugt verschlossen ist.

Für eine kurze Taktzeit ist es vorteilhaft, wenn der Durchgang während eines Öffnens der Form oder unmittelbar nach einem Öffnen der Form mit der Blockiervorrichtung bzw. dem Blockierkörper verschlossen wird. Zweckmäßig kann dann auch unmittelbar danach mit der Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer begonnen werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer zeitparallel mit einer Öffnung der Form, einer Bauteilentnahme, einer Reinigung der Form und/oder einer Beaufschlagung der Form mit Trennmittel erfolgt. Günstig ist es, wenn die Bereitstellung des für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen Materials in der Füllkammer zeitparallel mit einer Bauteilentnahme aus der Form, einer Reinigung der Form und/oder einer Beaufschlagung der Form mit Trennmittel erfolgt.

Der Durchgang des Verbindungsstückes wird nach Beendigung der Bereitstellung des Materials in der Füllkammer, üblicherweise vor einem Schließen, bevorzugt während eines Schließens, der Form, wieder mit der Blockiervorrichtung geöffnet, etwa indem der Blockierkörper, insbesondere mit der Positionierungseinrichtung, vom Durchgang entfernt wird. Günstig für eine Stabilität des Pfropfens ist es, wenn vor einem Öffnen des

Durchganges mit der Blockiervorrichtung die Fördereinrichtung, wie insbesondere obig dargelegt, in eine Position gebracht ist, in welcher ein mit der Fördereinrichtung verursachter Pressdruck auf ein im Durchgang befindliches Material reduziert ist. Dies kann zweckmäßig erreicht werden, indem die Fördereinrichtung axial zurückverschoben wird, um einen Pressdruck auf ein Material im Durchgang zu reduzieren.

Als metallisches Material haben sich insbesondere Mg-Basislegierungen, Al- Basislegierungen oder Mg-Al-Legierungen bewährt, wobei das metallische Material bevorzugt in einem thixotropen Zustand bereitgestellt bzw. in die Form gepresst wird.

Das weitere Ziel der Erfindung wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, wobei die Vorrichtung insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, wenn eine Blockiervorrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Durchgang zumindest teilweise, insbesondere gänzlich, verschließbar ist, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form während eines bei geöffneter Form durchgeführten Bereitstellens eines für die Erstellung des nächsten Bauteiles vorgesehenen fließfähigen Materials in der Füllkammer zu verhindern. Wie vorstehend dargelegt, kann dadurch eine Bereitstellung bzw. Dosierung des Materials in der Füllkammer für das nächste Bauteil bei geöffneter Form durchgeführt werden, wodurch die Bereitstellung des Materials in der Füllkammer von einem Prozess eines Erstarrenlassens des Bauteiles in der Form entkoppelbar ist. Insbesondere ist dadurch eine Bereitstellung des Materials in der Füllkammer zeitparallel mit einer Entnahme des Bauteiles aus der Form, einer Reinigung der Form und/oder einem Aufbringen eines Trennmittels auf die Form durchführbar, wodurch eine Taktzeit verringerbar ist. Darüber hinaus kann dadurch ein Bauteil zu einem für eine Qualität des Bauteiles günstigen Zeitpunkt aus der Form entnommen werden, sodass Materialfehler des Bauteiles, verursacht durch Spannungen im Bauteilmaterial infolge dessen Schwindung beim Erstarren des Bauteiles bei gleichzeitigem geometrischen Einschluss des Bauteiles in der Form, verhinderbar sind.

Das Verbindungsstück kann einen oder mehrere Durchgänge aufweisen. Zweckmäßig ist es dann, wenn mehrere Blockiervorrichtungen vorgesehen sind, um die Durchgänge zu verschließen. Insbesondere kann das Verbindungsstück mit einer oder mehreren Düsen gebildet sein. Üblicherweise ist das Verbindungsstück derart ausgebildet, dass der Durchgang bzw. die Durchgänge bevorzugt unmittelbar in die Kavität der Form münden. Hierzu kann das Verbindungsstück in ein Teil der Form integriert sein oder das

Verbindungsstück ein Teil der Form umfassen.

Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend bzw. analog den Merkmalen, Vorteilen und Wirkungen, welche im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bauteiles, insbesondere vorstehend, beschrieben sind, ausgebildet sein kann. Analoges gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf eine, insbesondere nachstehend beschriebene, erfindungsgemäße

Vorrichtung.

Vorteilhaft für eine Stabilität des Pfropfens ist es, wenn der Durchgang mit der

Blockiervorrichtung stromabwärts nach einem bei einem Erstarren des Bauteiles im Durchgang gebildeten Pfropfen verschließbar ist.

Hierzu ist es günstig, wenn der Durchgang des Verbindungsstückes entlang einer Strömungsrichtung durch den Durchgang zumindest einen Abschnitt mit variierendem, insbesondere verringertem, Querschnittsdurchmesser aufweist, um eine Pfropfenbildung im Abschnitt zu bewirken. Dies wird üblicherweise erreicht, indem der Durchgang in einem Längsquerschnitt des Durchganges mit einer Hinterschneidung ausgebildet wird.

Entsprechend ist es zweckmäßig, wenn der Durchgang mit der Blockiervorrichtung stromabwärts nach diesem Abschnitt verschließbar ist.

Eine praktikables Verschließen ist erreichbar, wenn die Blockiervorrichtung einen

Blockierkörper aufweist und eine relativ zum Verbindungsstück bewegbare

Positionierungseinrichtung vorgesehen ist, wobei die Positionierungseinrichtung ausgebildet ist, den Blockierkörper, insbesondere bei geöffneter Form, für ein

Verschließen des Durchganges am und/oder im Durchgang anzuordnen, sodass der Blockierkörper ein Hindernis für ein durch den Durchgang stromabwärts geführtes

Material darstellt, um einen Materialaustritt aus dem Verbindungsstück in Richtung geöffneter Form zu verhindern.

Zweckmäßig ist es, wenn der Blockierkörper eine zu einer Größe und Form des

Durchganges, insbesondere in einem Durchgangquerschnitt, bevorzugt exakt

korrespondierende Größe und/oder Form aufweist, sodass der Blockierkörper in einer Verschlussposition, in welcher der Blockierkörper im und/oder am Durchgang angeordnet ist, um den Durchgang zu verschließen, ein durch den Durchgang fließendes Material am Durchfließen des Durchganges hindert. Eine hohe Sicherheit wird erreicht, wenn der Blockierkörper den Durchgang in der Verschlussposition materialdicht, insbesondere flüssigkeitsdicht, verschließt.

Für ein einfaches Anordnen des Blockierelementes im Durchgang ist es günstig, wenn der Blockierkörper durch eine Öffnung des Durchganges zumindest teilweise oder gänzlich in den Durchgang einführbar ist bzw. eingeführt wird, um den Durchgang zu verschließen. Bewährt hat es sich hierzu, dass der Blockierkörper von Seite der geöffneten Form zumindest teilweise oder gänzlich in den Durchgang einführbar ist bzw. eingeführt wird.

Ein effizientes Verschließen des Durchganges wird erreicht, wenn eine Außenfläche des Blockierkörpers zumindest abschnittsweise als Rotationsfläche, insbesondere mit einer Rotationsachse in Richtung einer Einschubrichtung des Blockierelementes, ausgebildet ist.

Es versteht sich, dass eine Einschubrichtung eine für ein Einfügen des Blockierelementes in einen Durchgang vorgesehene Richtung des Blockierkörpers bezeichnet.

Um einen robusten Verschluss des Durchganges zu erreichen, ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Verbindungsstück und der Blockierkörper derart ausgebildet sind, dass eine Kontaktfläche, an welcher der Blockierkörper in einer Verschlussposition mit dem

Verbindungsstück verbunden ist, zumindest abschnittsweise als Rotationsfläche ausgebildet ist. Zur Stabilisierung des Pfropfens ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Blockierkörper an einer einer Einschubrichtung des Blockierelementes zugewandten Seite des

Blockierkörpers ein federbelastetes bewegliches Stoßelement aufweist, um in einer Verschlussposition, in welcher der Blockierkörper einen Pfropfen berührt, eine Federkraft mit dem Stoßelement auf den Pfropfen aufzubringen.

Vorteilhaft ist es, wenn der Blockierkörper an einer einer Einschubrichtung zugewandten Seite des Blockierkörpers ein, insbesondere bewegliches, Arbeitselement aufweist, um in einer Arbeitsposition, in welcher der Blockierkörper im Durchgang angeordnet ist, bevorzugt einer Verschlussposition des Blockierkörpers, eine zeitabhängige bzw.

zeitvariable Kraft auf einen im Durchgang gebildeten Pfropfen aufzubringen. Dadurch kann der Pfropfen, insbesondere bei oder vor einem Entfernen des Blockierkörpers vom Durchgang, mechanisch gelockert bzw. gezielt destabilisiert werden, um ein Ausschießen bzw. Herauspressen des Pfropfens in einem nachfolgenden Herstellungszyklus zu erleichtern.

Günstig ist es, wenn der Blockierkörper nach Anordnung des Blockierkörpers am und/oder im Durchgang formschlüssig und/oder kraftschlüssig lösbar mit dem

Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form verbindbar ist, um eine positionsfeste Fixierung des Blockierkörpers am bzw. im Durchgang zu erreichen. Bewährt hat es sich, wenn der Blockierkörper magnetisch mit dem Verbindungsstück und/oder einem Teil der Form verbindbar ist. Zweckmäßig kann der Blockierkörper hierfür einen Magneten oder Elektromagneten aufweisen, beispielsweise eine an eine elektrische

Energieversorgungsquelle angeschlossene elektrische Spule, um mit einem durch die Energieversorgungsquelle bewirkten Stromfluss durch die Spule ein Magnetfeld zu erzeugen.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Blockierkörper, insbesondere mit einer, bevorzugt steuerbaren, Halteeinrichtung, lösbar mit der Positionierungseinrichtung befestigt ist, sodass der Blockierkörper nach dem Anordnen des Blockierkörpers am bzw. im

Durchgang von der Positionierungseinrichtung abkoppelbar ist.

Bewährt hat es sich, dass der Blockierkörper eine Temperaturmesseinrichtung und/oder Druckmesseinrichtung aufweist, um eine Temperatur bzw. einen Druck im Durchgang zu messen. Eine gemessene Temperatur bzw. gemessener Druck können vorteilhaft in einer Steuerung der Vorrichtung und/oder der Blockiervorrichtung einfließen.

Günstig ist es, wenn der Blockierkörper eine Temperierungseinrichtung aufweist, um eine Außenoberfläche des Blockierkörpers zu heizen und/oder zu kühlen. Auf diese Weise kann eine dichtende Wirkung des Blockierkörpers in einer Verschlussposition des Blockierkörpers am bzw. im Durchgang verbessert werden, indem ein in der

Verschlussposition mit dem Blockierkörper in Kontakt stehendes Material, beispielsweise der Pfropfen, gekühlt oder geheizt wird. Dadurch ist insbesondere eine Stabilität des Pfropfens erhöhbar, beispielsweise indem der Pfropfen mit der Temperierungseinrichtung vorteilhaft gekühlt wird. Die Temperierungseinrichtung kann praktikabel als

Heizeinrichtung und/oder Kühleinrichtung ausgebildet sein. Die Heizeinrichtung kann dabei bevorzugt als elektrische Widerstandsheizung oder Peltier-Element-Heizung ausgebildet sein. Für die Kühleinrichtung hat sich bevorzugt eine Ausbildung als Peltier- Element-Heizung bewährt. Günstig ist es, wenn die Temperierungseinrichtung

ausgebildet ist, eine Außenoberfläche des Stoßelementes und/oder die Stirnfläche des Blockierkörpers zu heizen bzw. zu kühlen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus den nachfolgend

dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines metallischen Bauteiles in einem Thixomolding-Verfahren;

Fig. 2 bis Fig. 9 schematische Darstellungen von Verfahrensschritten eines

erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verfahrensablaufes eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 ist eine typische Vorrichtung 1 zur Herstellung eines metallischen Bauteiles 2 mit einem Thixomolding-Verfahren dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst üblicherweise einen Behälter 3, in dem das zu verarbeitende Material meist als Granulat bevorratet wird. Zweckmäßig wird über einen Zufuhrförderer, beispielsweise einen Saugförderer, das Material aus dem Behälter 3 in eine Füllkammer 4 gefördert, wobei in der Füllkammer 4, auch als Barrel bezeichnet, eine Fördereinrichtung in Form einer Schnecke 5 angeordnet ist. Die Füllkammer 4 weist in der Regel eine Heizung, meist eine elektrische

Widerstandsheizung, auf, mit welcher das Material, üblicherweise unter gleichzeitiger Scherung des Materials mit der Schnecke 5, in einen thixotropen Zustand überführt wird. Der Füllkammer 4 stromabwärts nachgeordnet ist ein Verbindungsstück, welches mit einer bzw. als Düse 6 ausgebildet ist, wobei die Düse 6 stromabwärts in eine Kavität einer mehrteiligen Form mündet. Die mehrteilige Form ist mit einer unbeweglichen ersten Platte 8 und einer zweiten Platte 9, welche relativ zur zweiten Platte 9 beweglich ist, gebildet. Oberflächen der ersten Platte 8 und/oder zweiten Platte 9 weisen eine

Negativform des zu erstellenden Bauteiles 2 auf. Durch Aneinanderanstellen der ersten Platte 8 und zweiten Platte 9 wird die Form geschlossen und eine zum Bauteil 2 korrespondierende Kavität gebildet. Die Düse 6 schließt, üblicherweise ausgehend von der Füllkammer 4, an die erste Platte 8 an bzw. ist in die erste Platte 8 integriert angeordnet, sodass ein Durchgang 7 der Düse 6 unmittelbar in die Kavität mündet.

Insbesondere kann die Düse 6 dabei die erste Platte 8 durchstoßend ausgebildet sein oder mit der ersten Platte 8 eine Einheit bilden.

Im Rahmen einer Bereitstellung bzw. Dosierung des Materials in der Füllkammer 4 wird das Material mit der Schnecke 5 in einen thixotropen Zustand überführt bzw. in einem solchen gehalten sowie eine geeignete, insbesondere auf eine Masse des zu erstellenden Bauteiles 2 bemessene, Materialmenge im thixotropen Zustand zwischen der Schnecke 5 und der Düse 6 angeordnet. Ein anschließendes Einpressen bzw. Einspritzen des Materials über die Düse 6 in die Kavität der Form erfolgt durch eine axiale

Vorwärtsbewegung der Schnecke 5 in Richtung Düse 6.

Fig. 1 zeigt einen Verfahrenszustand nach einem Erstarrenlassen des Bauteiles 2 in der Form, wobei ein Pfropfen 10 im Durchgang 7 der Düse 6 gebildet wurde. Die Form ist geöffnet, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass das erstellte Bauteil 2 mit einem Arm eines Roboters aus der Form entnommen wird. Durch den im Durchgang 7 gebildeten Pfropfen 10 ist ein Materialsaustritt aus dem Durchgang 7 in die geöffnete Form verhindert. Der Pfropfen 10 wird üblicherweise in einem nächsten Herstellungszyklus bei einem Einpressen von Material in die Form zur Herstellung eines nächsten Bauteiles 2 mit in Form gepresst bzw. ausgeschossen. Dieser Verfahrenszustand entspricht einem typischen Verfahrenszustand des Standes Technik. Der Pfropfen 10 verhindert zwar einen Materialaustritt bei einem Öffnen der Form, ist aber nicht stabil genug, um einer größeren Druckbelastung, wie diese bei einem zeitgleich durchgeführten Vorgang einer Bereitstellung von Material für das nächste Bauteil 2 in der Füllkammer 4 auftreten würde, längerfristig und sicher standzuhalten.

Fig. 2 bis Fig. 9 zeigen schematische Darstellungen einer Füllkammer 4, eines dieser nachgeordneten Verbindungsstückes in Form einer Düse 6 sowie einer der Düse 6 nachgeordneten Form, insbesondere als Ausschnitt der Vorrichtung 1 der Fig. 1 , in verschiedenen nacheinander ablaufenden Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes.

Fig. 2 zeigt einen Verfahrenszustand, in welchem die Form nach einem Erstarrenlassen des Bauteiles 2 geöffnet wird. In der Düse 6 ist ein Pfropfen 10 gebildet, sodass bei einem Öffnen der Form ein Materialaustritt aus der Düse 6 in die Form verhindert ist. Vorteilhaft wird in einem nächsten in Fig. 3 dargestellten Verfahrensschritt, bei geöffneter Form, insbesondere während eines Öffnens der Form, mit einer Blockiervorrichtung, welche zweckmäßig mit einem Blockierkörper 11 gebildet ist, ein Durchgang 7 der Düse 6 verschlossen, indem der Blockierkörper 11 von Seite der geöffneten Form in einen Durchgang 7 der Düse 6 eingesteckt wird, dargestellt in Fig. 4. Der Blockierkörper 11 berührt bzw. drückt dabei vorteilhaft gegen den Pfropfen 10, wodurch dieser gegenüber auftretenden Druckbelastungen stabilisiert wird. Vorteilhaft weist der Blockierkörper 11 eine zu einer Größe und Form des Durchganges 7 in einem Querschnitt des

Durchganges 7 korrespondierende Größe und Form auf, sodass ein Materialfluss durch den Durchgang 7 bzw. aus dem Durchgang 7 in Richtung geöffneter Form verhindert ist. Nach Verschluss des Durchganges 7 mit der Blockiervorrichtung wird mit einer

Bereitstellung eines für eine Erstellung des nächsten Bauteiles 2 vorgesehenen Materials in der Füllkammer 4 begonnen und zeitparallel das Bauteil 2 aus der Form mit einem Arm eines Roboters entnommen, dargestellt in Fig. 5. Anschließend wird, insbesondere weiterhin zeitparallel mit der Bereitstellung des Materials in der Füllkammer 4, die Form gereinigt und mit einem Trennmittel beaufschlagt, dargestellt in Fig. 6 und Fig. 7. Günstig ist es, wenn nach Beendigung der Bereitstellung des Materials für das nächste Bauteil 2 in der Füllkammer 4 bzw. vor einem Öffnen des Durchganges 7 mit der

Blockiervorrichtung, insbesondere durch Entnahme des Blockierkörpers 11 vom

Durchgang 7, die Schnecke 5 in eine Position gebracht wird, in welcher ein mit der Schnecke 5 verursachter Pressdruck auf ein im Durchgang 7 befindliches Material reduziert ist, sodass bei geöffneter Form und geöffnetem Zustand der Blockiervorrichtung, also in der Regel wenn der Blockierkörper 11 vom Durchgang 7 entfernt wird bzw. ist, der Pressdruck auf das im Durchgang 7 befindliche Material reduziert ist. Hierfür wird die Fördereinrichtung bzw. Schnecke 5 axial zurückverschoben, um einen Pressdruck auf ein Material im Durchgang 7 zu reduzieren, dargestellt in Fig. 7. Anschließend wird nach Beendigung der Bereitstellung des Materials für das nächste Bauteil 2 in der

Füllkammer 4 bei geöffneter Form, insbesondere während eines Schließens der Form, der Durchgang 7 mit der Blockiervorrichtung, durch Entnahme des Blockierkörpers 11 , wieder geöffnet, dargestellt in Fig. 8. Anschließend wird die Form geschlossen. Fig. 9 zeigt einen anschließenden Verfahrenszustand, in welchem die Form geschlossen ist und mit der Erstellung des nächsten Bauteiles 2 begonnen werden kann, indem die

Schnecke 5 axial in Richtung Düse 6 bewegt wird, um das für das nächste Bauteil 2 in der Füllkammer 4 bereitgestellte Material über die Düse 6 in die Kavität der Form zu pressen.

In Fig. 10 ist ein zeitlicher Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches insbesondere mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 1 durchführbar ist, und welches insbesondere als Erweiterung des Verfahren gemäß Fig. 2 bis Fig. 9 zu sehen ist bzw. dieses konkretisiert, dargestellt. Dabei ist über einer Zeitachse t ein bevorzugter Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Nach einem

Erstarrenlassen des Bauteiles 2 in der Form, bezeichnet mit A, wird die Form geöffnet, bezeichnet mit B, wobei während und/oder nach dem Öffnen der Form der Durchgang 7 des Verbindungsstückes bzw. der Düse 6 mit einer Blockiervorrichtung verschlossen wird, bevorzugt in dem ein Blockierkörper 11 in den Durchgang 7 eingefügt bzw. eingesteckt wird, bezeichnet mit C. Nach Öffnen der Form wird das Bauteil 2 aus der Form

entnommen, bezeichnet mit D. Eine Bauteilentnahme aus der Form umfasst dabei in der Regel einen Prozess eines Auswerfens des Bauteiles 2 aus der Form, wobei das

Bauteil 2 mit Auswerfstiften, welche relativ zu einer Oberfläche eines Teiles der Form, üblicherweise des beweglichen zweiten Teiles der Form, die Oberfläche durchstoßend bewegt werden, sodass ein an der Oberfläche des Formteiles anliegendes Bauteil 2 durch die Auswerfstifte aus der Form gedrückt bzw. zumindest von der Form gelöst wird, sowie ein Herausnehmen des Bauteiles 2 aus der Form mit einer Entnahmevorrichtung, beispielsweise einem Roboterarm, welche das Bauteil 2 ergreift und abtransportiert. Nach Verschließen des Durchganges 7, bevorzugt unmittelbar nach Verschließen des Durchganges 7, wird mit einer Bereitstellung eines für eine Erstellung des nächsten Bauteiles 2 vorgesehenen Materials in der Füllkammer 4 begonnen, bezeichnet mit E. Nach Entnahme des Bauteiles 2 aus der Form wird eine Reinigung der Form durchgeführt und/oder ein Trennmittel auf die Form aufgebracht, bezeichnet mit F. Nach Abschluss der Bereitstellung des Materials für das nächste Bauteil 2 in der Füllkammer 4 wird der Durchgang 7 mit der Blockiervorrichtung, bevorzugt durch Entnahme des

Blockierkörpers 11 aus dem Durchgang 7, wieder geöffnet, bezeichnet mit G, wonach oder währenddessen die Form geschlossen wird, bezeichnet mit H. Nach Verschließen der Form wird das in der Füllkammer 4 bereitgestellte Material über den Durchgang 7 in die Form gepresst, um das nächste Bauteil 2 herzustellen, bezeichnet mit I. Der dargestellte Verfahrensablauf beginnt damit wieder von vorne. Wie in Fig. 9 ersichtlich, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Bereitstellen des Materials in der Füllkammer 4, bezeichnet mit E, zeitparallel mit einer Bauteilentnahme aus der Form, bezeichnet mit D, und einer Reinigung bzw. Beaufschlagung der Form mit Trennmittel, bezeichnet mit F, erfolgt.

Auf diese Weise werden zeitintensive Verfahrensschritte parallelisiert, sodass eine Taktzeit zur Herstellung eines Bauteiles 2 verringert werden kann. Zudem kann durch die bei geöffneter Form durchgeführte Bereitstellung eines für eine Erstellung des nächsten Bauteiles 2 vorgesehenen Materials in der Füllkammer 4 das Bauteil 2 zu einem für das Bauteil 2 günstigem Zeitpunkt aus der Form entnommen werden, wodurch eine hohe Qualität des hergestellten Bauteiles 2 erreichbar ist.