DE102005019385A1 - Foundry casting funnel feeding molten metal into mold, includes supported ceramic filter insert near top opening above feeder chamber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Speiser zum Einsetzen in eine einen Gießhohlraum aufweisende Gießform, mit einem an gegenüberliegenden Seiten geöffneten Speiserhohlraum, wobei eine erste Öffnung eine Verbindung vom Speiserhohlraum zum Gießhohlraum herstellt, und eine zweite Öffnung der ersten Öffnung gegenüberliegend angeordnet ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gießform, sowie eine Gießform, die den oben genannten Speiser umfasst.The The invention relates to a feeder for insertion into a casting cavity having casting mold, with one on opposite Pages open Feeder cavity, wherein a first opening is a connection from Feeder cavity to the casting cavity and a second opening the first opening opposite is arranged. Furthermore, the invention relates to a method for Production of a casting mold, as well as a casting mold, which includes the above mentioned feeder.
Bei der Herstellung von Werkstücken in der Gießerei wird flüssiges Metall in eine Gießform eingefüllt, welche einen Gießhohlraum aufweist. Der Gießhohlraum entspricht im Wesentlichen der Negativform des herzustellenden Werkstücks. Ferner umfasst die Gießform Zuleitungen, durch welche das flüssige Metall in den Gießhohlraum eingeleitet werden kann, sowie Hohlräume, sogenannte Speiser, die als Ausgleichsbehälter dienen, um den Volumenverlust, der beim Erstarren des Metalls eintritt, auszugleichen und so einer Lunkerbildung im Gussstück entgegenzuwirken. Dazu sind die Speiser mit dem Gussstück bzw. mit dem gefährdeten Gussstückbereich verbunden und gewöhnlich oberhalb bzw. an der Seite des Gießhohlraums angeordnet. Nach dem Erstarren des Metalls verbleiben in den Speisehohlräumen sowie in den Zuleitungen Metallreste, die vom Werkstück entfernt werden müssen. Dabei ist man bemüht, die Größe dieser Metallreste möglichst gering zu halten und deren Form so auszugestalten, dass sich diese Reste bspw. durch Abschlagen möglichst leicht und vollständig entfernen lassen.at the production of workpieces in the foundry becomes fluid Metal in a mold filled, which a casting cavity having. The casting cavity corresponds essentially to the negative shape of the workpiece to be produced. Further includes the mold Supply lines through which the liquid Metal in the casting cavity can be initiated, as well as cavities, so-called feeders, the as a reservoir serve to reduce the volume loss that occurs when the metal solidifies, compensate and thus counteract a voids formation in the casting. These are the feeders with the casting or with the endangered Cast range connected and ordinary arranged above or on the side of the casting cavity. To the solidification of the metal remain in the Speisehohlräumen as well in the supply lines metal residues that must be removed from the workpiece. there is it an effort the size of this Metal residues as small as possible to hold and shape their shape so that these remains For example, by knocking as possible easy and complete have it removed.
Zur Herstellung der Gießform wird zunächst eine Modellplatte bereitgestellt, welche im Wesentlichen der Innenkontur des Gießhohlraumes bzw. der Kontur des herzustellenden Gussstücks entspricht. An den Stellen, an welchen eine Zuleitung oder ein Speisereinsatz angebracht werden soll, ist meist eine Haltereinrichtung vorgesehen, z. B. ein Dorn zur Fixierung der Lage des Speisereinsatzes oder der Zuleitung. Nachdem diese Speiser und Zuleitungen an der Modellplatte angebracht sind, wird ein Formstoff, in der Regel Formsand, so auf der Modellplatte aufgebracht, dass der Speisereinsatz und die Zuleitungen umhüllt werden. In einem weiteren Schritt wird der Formstoff dann verdichtet und ggf. verfestigt, so dass der Speiser und die vorgeformten Zuleitungen vom verdichteten Formstoff eingeschlossen sind.for Production of the casting mold becomes first one Model plate provided, which is substantially the inner contour of the casting cavity or the contour of the casting to be produced corresponds. In the places to which a supply line or a feeder insert are attached should, usually a holder device is provided, for. B. a thorn for fixing the position of the feeder insert or the supply line. After these feeders and supply lines attached to the model plate are, a molding material, usually molding sand, so on the model plate applied, that the feeder insert and the leads are wrapped. In a further step, the molding material is then compressed and if necessary solidified so that the feeder and the preformed supply lines from enclosed molded material.
Beim Einfüllen des flüssigen Metalls in den Gießhohlraum sollten Turbulenzen im strömenden Metall nach Möglichkeit verhindert werden, um ein Spritzen sowie die Ausbildung von Gaseinschlüssen im fertigen Gussstück zu unterdrücken. Ferner muss gewährleistet sein, dass der Gießhohlraum vollständig mit dem flüssigen Metall ausgefüllt wird, sich also keine Hohlräume im Gussstück ausbilden. Außerdem sollte das einströmende Metall innerhalb des Gießhohlraums keine größeren Temperaturunterschiede aufweisen. Dadurch werden die Zulaufleitungen jedoch relativ komplex und ausgedehnt, so dass erhebliche Mengen des eingefüllten Metalls in den Zuleitungen verbleibt. Dieses überschüssige Metall muss vom Gussstück wieder entfernt werden, um wieder in den Gießprozess zurückgeführt werden zu können. Man hat daher versucht, auf die Zuleitungen zu verzichten und das flüssige Metall durch die Speiser in den Gießhohlraum einzufüllen.At the pour in of the liquid Metal in the casting cavity should be turbulence in the flowing metal if possible be prevented to a splash as well as the formation of gas inclusions in the finished casting to suppress. Furthermore, it must be ensured be that the casting cavity Completely with the liquid Filled in metal is, so no cavities in the casting form. Furthermore should the incoming Metal inside the casting cavity no major temperature differences exhibit. As a result, the supply lines are relatively complex and extended, leaving significant amounts of the filled metal remains in the supply lines. This excess metal must be returned from the casting be removed to be recycled back into the casting process to be able to. Attempts have therefore been made to dispense with the supply lines and the liquid Fill metal through the feeders into the casting cavity.
In
der
Ein Problem bei der Herstellung von Gusstücken ist die Ausbildung von Lunkern. Diese bilden sich beim Abkühlen des Metalls beim Erstarren aus. Das Metall erfährt beim Abkühlen eine Verringerung seines Volumens. Kann dieser Volumenverlust nicht ausgeglichen werden, indem beispielsweise aus einem Speiser flüssiges Metall in den Gießformhohlraum nachgespeist wird, bilden sich zwangsläufig Hohlräume und Fehlstellen im Gusstück aus.One Problem in the production of castings is the training of Blowholes. These form on cooling of the metal during solidification out. The metal experiences on cooling a reduction in its volume. Can not compensate for this volume loss become, for example, from a feeder liquid metal into the mold cavity is refilled, inevitably form cavities and defects in the cast piece.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Speiser zur Verfügung zu stellen, welcher auch als Eingießelement für die Herstellung von Gussstücken verwendet werden kann, wobei bei dessen Verwendung in einer Gießform die Lunkerbildung weitgehend unterdrückt wird.Of the Invention was the object of a feeder available which also used as a pouring element for the production of castings can be, wherein when used in a mold, the Lunkerbildung largely suppressed becomes.
Diese Aufgabe wird mit einem Speiser mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Speisers sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is tentanspruchs with a feeder with the characteristics of Pa 1 solved. Advantageous embodiments the feeder according to the invention are the subject of the dependent Claims.
Der erfindungsgemäße Speiser zum Einsetzen in eine einen Gießhohlraum aufweisende Gießform, mit einem an gegenüberliegenden Seiten geöffneten Speiserhohlraum, wobei eine erste Öffnung eine Verbindung vom Speiserhohlraum zum Gießhohlraum herstellt, und eine zweite Öffnung der ersten Öffnung gegenüberliegend angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der der zweiten Öffnung zugewandten Hälfte des Speiserhohlraums ein Filterelement angeordnet ist.The feeder according to the invention for insertion into a casting cavity mold having a feeder cavity opened on opposite sides, wherein a first opening communicates from the feeder cavity to the casting cavity, and a second opening is disposed opposite the first opening is characterized in that the second opening facing half of the feeder cavity Filter element is arranged.
Beim erfindungsgemäßen Speiser ist das Filterelement nahe oder an demjenigen Ende des Speiserhohlraumes angeordnet, das vom Gießformhohlraum abgewandt angeordnet ist. Filterelemente lassen sich in der Regel nicht aus isolierenden und insbesondere nicht aus exothermen Materialien herstellen. Sie weisen daher im Gegensatz zum Material der Wände des Speisers eine geringere Isolationswirkung bzw. eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf. Durch die fehlende Isolierung bzw. Exothermie des Filterelements wird dem Metall Wärme entzogen und das Metall erstarrt im Speiserhohlraum am Ort des Filterelements zuerst. Durch die Maßnahme, das Filterelement am oberen, d.h. dem Gießformhohlraum abgewandten Ende des Speisers anzuordnen, bleibt jedoch zwischen Gießformhohlraum und Filterelement ausreichend Raum im Speiser vorhanden, in welchem flüssiges Metall verbleibt, sodass eine längere und damit bessere Speisung des Gussstücks möglich ist. Dadurch kann die Gefahr einer Lunkerbildung weiter verringert werden.At the Feeder according to the invention the filter element is near or at the end of the riser cavity arranged, that from the mold cavity is disposed away. Filter elements are usually not of insulating and in particular not of exothermic materials produce. They therefore point in contrast to the material of the walls of the Feeder a lower insulation effect or a higher thermal conductivity on. Due to the lack of insulation or exothermicity of the filter element Heat the metal withdrawn and the metal solidifies in the riser cavity at the location of the filter element first. By the measure, the filter element at the top, i. the mold cavity facing away from the end to arrange the feeder, however, remains between mold cavity and filter element sufficient space in the feeder exists, in which liquid Metal remains, so a longer and so that better feeding of the casting is possible. This allows the Risk of cavitation are further reduced.
Durch das Filterelement werden Verunreinigungen im flüssigen Metall zurückgehalten, wie sie bspw. durch Metalloxide gebildet werden. Durch den Filter wird das flüssige Metall in einer gleichmäßigen Strömung dem Gießhohlraum zugeführt, so dass ein Spritzen und turbulente Strömungen weitgehend unterdrückt werden. Die Ausbildung von Gaseinschlüssen wird daher weitgehend unterdrückt. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Speisers kann an sich auf Zuführelemente verzichtet werden. Es ist aber auch möglich, solche Zuführelemente zusätzlich vorzusehen, so dass der erfindungsgemäße Speiser in der üblichen Weise ledig lich als Reservoir für flüssiges Metall dient, durch welches die Volumenschrumpfung beim Erstarren des Metalls ausgeglichen werden kann.By the filter element, impurities are retained in the liquid metal, as they are formed, for example, by metal oxides. Through the filter becomes the liquid Metal in a steady flow to the mold cavity supplied so that spraying and turbulent flows are largely suppressed. The formation of gas inclusions is therefore largely suppressed. When using the feeder according to the invention can per se supply elements be waived. But it is also possible, such feed elements additionally provide so that the feeder according to the invention in the usual Way only as a reservoir for liquid Metal serves, through which the volume shrinkage during solidification of the metal can be compensated.
Vorzugsweise ist das Filterelement beabstandet zur zweiten Öffnung angeordnet. Nimmt man die Längsausdehnung, also die Höhe des Speisers als 100 % an, so ist das Filterelement vorzugsweise zwischen 60 % und 90 % der Längsausdehnung des Speisers angeordnet, vorzugsweise zwischen 70 und 85 % der Längsausdehnung, insbesondere bevorzugt zwischen 75 und 80 % der Längsausdehnung.Preferably the filter element is arranged at a distance from the second opening. If you take the Longitudinal extension So the height of the feeder as 100%, the filter element is preferably between 60% and 90% of the longitudinal extent arranged the feeder, preferably between 70 and 85% of the longitudinal extent, more preferably between 75 and 80% of the longitudinal extent.
Der Speiser ist aus einem feuerfesten Material hergestellt und weist vorzugsweise isolierende oder exotherme Eigenschaften auf. Isolierende Eigenschaften können erreicht werden, indem das Material der Speiserwand eine geringe Dichte bzw. einen großen Gasgehalt aufweist. Dies kann bspw. erreicht werden, indem dem Material, aus welchem der Speiser bzw. genauer die Wand des Speisers hergestellt ist, Mikrohohlkugeln beigegeben sind oder auch ein poröses feuerfestes Material, wie bspw. Bimsstein oder andere aufgeschäumte anorganische Materialien, wie z. B. Gasbeton. Um einen exothermen Speiser zu erhalten, kann dem Material, aus welchem der Speiser hergestellt ist, auch ein Anteil eines oxidierbaren Metalls, wie Aluminium, Silizium oder Magnesium, sowie ein geeignetes Oxidationsmittel, wie bspw. ein Alkalinitrat oder Eisenoxid, beigegeben sein. Die Materialien für die Herstellung von Speisern sind dem Fachmann an sich bekannt.Of the Feiser is made of a refractory material and has preferably insulating or exothermic properties. insulating Properties can be achieved by the material of the feeder wall a small Density or a large one Has gas content. This can be achieved, for example, by the material made of which the feeder or more precisely the wall of the feeder is hollow microspheres or a porous refractory Material, such as pumice or other foamed inorganic Materials, such. B. aerated concrete. To use an exothermic feeder can be obtained from the material from which the feeder is made is also a proportion of an oxidisable metal, such as aluminum, Silicon or magnesium, as well as a suitable oxidizing agent, such as For example, an alkali nitrate or iron oxide, be added. The materials for the Production of feeders are known per se to the person skilled in the art.
Als Filtermaterial kann an sich jedes Material eingesetzt werden, welches eine ausreichende Temperaturstabilität aufweist, um dem flüssigen Metall zu widerstehen und das eine ausreichende Durchlässigkeit aufweist, um das flüssige Metall vom Speiser in den Gießhohlraum gelangen lassen zu können. Geeignet kann bspw. ein Filtertuch verwendet werden oder auch ein keramischer Schaum. Derartige keramische Schäume sind an sich bekannt. Sie werden hergestellt, indem zunächst ein Schaum aus einem organi schen Material, im Allgemeinen ein Polymer, mit einem anorganischen Material imprägniert wird und nach dem Aushärten des anorganischen Materials das organische Material bspw. durch Ausbrennen entfernt wird. Bevorzugt wird jedoch ein gepresster oder extrudierter keramischer Filter verwendet. Dies kann bspw. ein Filter mit einer Wabenstruktur sein.When Filter material can be used in itself any material which has sufficient temperature stability to the liquid metal to resist and that has sufficient permeability to the liquid metal from the feeder into the casting cavity to be able to get. Suitable, for example, a filter cloth can be used or a ceramic foam. Such ceramic foams are known per se. she are made by first a foam of an organic material, generally a polymer, with an inorganic material is impregnated and after curing of the inorganic material, the organic material, for example, removed by burnout becomes. However, preference is given to a pressed or extruded ceramic Filter used. This may, for example, a filter with a honeycomb structure be.
In seiner einfachsten Ausführungsform entspricht der Speiser einer Röhre mit gleichbleibendem Durchmesser, wobei im oberen, dem Gießhohlraum abgewandten Abschnitt der Röhre, wie oben beschrieben, ein Filterelement angeordnet ist. Vorzugsweise erweitert sich jedoch der Speiserhohlraum in Richtung auf die zweite Öffnung hin in seinem Durchmesser. Der Speiser besitzt dadurch zumindest in einem Abschnitt, in welchem das Filterelement angeordnet ist, ein trichterförmiges Aussehen.In its simplest embodiment corresponds to the feeder of a tube with constant diameter, with the upper, the casting cavity facing away Section of the tube, As described above, a filter element is arranged. Preferably However, the feeder cavity widens in the direction of the second opening in its diameter. The feeder thereby has at least in a portion in which the filter element is arranged, a funnel shaped Appearance.
In einer Ausführungsform ist der Speiser zumindest zweiteilig aufgebaut. Er umfasst dabei einen röhrenförmigen ersten Abschnitt, welcher einen im wesentlichen konstanten Innen- bzw. Außendurchmesser aufweist, sowie einen trichterförmigen zweiten Abschnitt, in welchem das Filterelement angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich die erfindungsgemäßen Speiser einfacher herstellen, da lediglich der zweite Abschnitt, in welchem das Filterelement angeordnet ist, eine komplexere Form aufweist. Die beiden Teile können an sich in beliebiger Weise verbunden werden. Sie können bspw. ineinander gesteckt werden oder auf andere Weise dauerhaft verbunden werden. Bspw. können erster Abschnitt und zweiter Abschnitt miteinander verklebt sein oder mittels eines oder mehrerer Dübel verbunden werden. Durch die Verbindung von erstem und zweitem Abschnitt wird ein gemeinsamer Speiserhohlraum gebildet, aus welchem beim Gießen das flüssige Metall in den Gießhohlraum gelangen kann.In an embodiment the feeder is at least in two parts. He includes a tubular first Section, which a substantially constant inside or outer diameter has, as well as a funnel-shaped second section in which the filter element is arranged. In this way it is easier to produce the feeders according to the invention, because only the second section, in which the filter element is arranged, has a more complex shape. The two parts can to be connected in any way. You can, for example, be plugged into each other or permanently connected in any other way. For example. can first portion and second portion are glued together or be connected by means of one or more dowels. By the connection between the first and second sections becomes a common one Speiser cavity formed from which when pouring the liquid metal into the casting cavity can get.
Das Filterelement kann an sich in beliebiger Weise im Speiser befestigt werden. Das Filterelement kann bspw. durch Kleben im Speiserhohlraum befestigt werden. Es ist aber auch möglich, das Filterelement bei der Herstellung des Speisers so in das Material des Speisers einzupressen, dass eine Fixierung des Filterelements erreicht wird. Ferner können auch Vorsprünge oder eine entsprechende Nut im Speiserhohlraum an einer geeigneten Stelle vorgesehen werden, auf welche sich das Filterelement abstützen kann.The Filter element can be attached in any way in the feeder become. For example, the filter element can be attached by gluing in the feeder cavity become. But it is also possible the filter element in the production of the feeder so in the material of the feeder that press a fixation of the filter element is reached. Further, you can also projections or a corresponding groove in the feeder cavity at a suitable Be provided point on which the filter element can be supported.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Abdeckung vorgesehen, mit welcher die zweite Öffnung verschlossen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass bei der Herstellung der Gießform Formstoff, insbesondere Formsand, auf das Filterelement gelangt und dieses verstopft. Die Abdeckung ist dabei so ausgebildet, dass sie durch beim Herstellen der Gießform herrschende Kräfte nicht zerstört wird. Die Abdeckung des Speisers ermöglicht es, den Speiser bei der Herstellung der Gießform vollständig in den Formstoff einzubetten. Nach dem Herstellen der Gießform können dann beispielsweise Läufe auf der Oberseite der Gießform mit einer Fräse eingefräst werden. Durch diese Läufe kann das flüssige Metall während des Gießvorgangs beispielsweise zur zweiten Öffnung des Speisers und über diesen in den Gießformhohlraum geleitet werden.According to one preferred embodiment a cover is provided, with which the second opening is closed is. In this way it is prevented in the production of the mold Molded material, in particular molding sand, reaches the filter element and this stuffs up. The cover is designed so that it is not destroyed by forces prevailing in the manufacture of the casting mold. The cover of the feeder allows it, the feeder in the manufacture of the mold completely in embed the molding material. After making the mold can then for example, runs on the top of the mold with a milling cutter milled become. Through these runs can the liquid Metal while the casting process for example, to the second opening of the feeder and over this in the mold cavity be directed.
Die Abdeckung kann bspw. als Folie ausgebildet sein, mit welcher die zweite Öffnung überspannt ist. Das Material der Folie wird so gewählt, dass es auf den Gießvorgang keinen negativen Einfluss ausübt. Wird der erfindungemäße Speiser bspw. für den Aluminiumguss verwendet, kann die Folie als Aluminiumfolie ausgebildet sein. Diese schmilzt beim Kontakt mit dem flüssigen Aluminium sofort und gibt den Weg für das flüssige Metall frei. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Folie als Kunststofffolie ausgebildet. Eine Kunststofffolie besitzt eine gewisse Nachgiebigkeit, so dass die bei der Herstellung der Gießform auftretenden Kräfte zumindest teilweise durch eine Verformung der Kunststofffolie aufgefangen werden können. Die Kunststofffolie verbrennt beim ersten Kontakt mit dem flüssigen Metall und gibt dadurch den Weg für das flüssige Metall frei. Als Folie kann jedoch auch ein einfaches Blatt Papier verwendet werden, das beim Kontakt mit dem flüssigen Metall verbrennt.The Cover can be formed, for example, as a film, with which the spans second opening is. The material of the film is chosen so that it depends on the casting process has no negative influence. If the inventive feeder bspw. for the Cast aluminum used, the film can be formed as aluminum foil be. This melts immediately upon contact with the liquid aluminum is the way for the liquid Metal free. According to one preferred embodiment the film is designed as a plastic film. A plastic film has a certain flexibility, so that in the production the mold occurring forces at least partially absorbed by deformation of the plastic film can be. The plastic film burns on first contact with the liquid metal and thereby paves the way for that liquid Metal free. As a foil, however, can also be a simple piece of paper used, which burns on contact with the liquid metal.
Die Folie wird meist plan über den oberen Abschluss des Speisers gespannt. Die Abdeckung hat dadurch eine im Wesentlichen plane Gestalt.The Foil is usually over plan the upper end of the feeder tensioned. The cover has it a substantially planar shape.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Abdeckung kuppelförmig ausgebildet. Durch die Kuppelform können Kräfte, die in Richtung der Längsachse des Speisers auf die Abdeckung einwirken, auf die äußere Wand des Speisers abgeleitet werden. Zu diesem Zweck stützt sich die kuppelförmige Abdeckung an der Wand des Speisers ab. Dazu kann die kuppelförmige Abdeckung am Speiser festgeklebt werden. Es ist aber auch möglich, Vorsprünge oder eine Nut am oberen Abschluss oder in der Nähe des oberen Abschlusses des Speisers vorzusehen, in welche die kuppelförmige Abdeckung eingesetzt wird. Nach der Herstellung der Gießform kann dann ein Teil der Gießform abgenommen werden, bspw. durch Abfräsen, um, wie oben beschreiben, einen Lauf in die Oberseite der Gießform einzuformen. Beim Fräsen wird die kuppelförmige Abdeckung geöffnet und der Weg für das flüssige Metall in den Gießformhohlraum freigegeben. Die kuppelförmige Abdeckung kann aus beliebigen Materialien hergestellt werden, bspw. Kunststoff, Pappe, Holz, Blech oder auch aus einem feuerfesten Material, wie Corning-Sand, wie es bspw. für die Herstellung von Zuleitungen benutzt wird.According to one another embodiment the invention, the cover is dome-shaped. By the Dome shape can forces in the direction of the longitudinal axis of the feeder act on the cover, on the outer wall derived from the feeder. For this purpose relies the dome-shaped Cover on the wall of the feeder from. This can be the dome-shaped cover glued to the feeder. But it is also possible, projections or a groove at the upper end or near the upper end of the Provide feeder, in which the dome-shaped cover used becomes. After the production of the mold can then be a part of mold be removed, for example by milling to, as described above, to mold a barrel into the top of the mold. When milling is the dome-shaped Cover opened and the way for the liquid metal into the mold cavity Approved. The dome-shaped Cover can be made of any materials, eg. Plastic, cardboard, wood, sheet metal or even of a refractory material, like Corning-Sand, as for example for the manufacture of supply lines is used.
Um einer vorzeitigen Zerstörung der Abdeckung durch Kräfte entgegenzuwirken, welche bei der Herstellung der Gießform auftreten können, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwischen Filterelement und Abdeckung ein Füllmaterial angeordnet sein. Durch das Füllmaterial wird Kraft, welche auf die Abdeckung ein wirkt, auf das Filterelement weitergeleitet und von diesem an die wand des Speisers abgegeben. Auf diese Weise wird insbesondere bei der Verwendung von Folien eine zusätzliche Stabilität der Abdeckung erreicht. Als Füllmaterial wird bevorzugt organisches Material verwendet, welches beim Einfüllen des Metalls verbrennt. Ein geeignetes Füllmaterial sind bspw. Flocken aus aufgeschäumtem Polystyrol. Das Füllmaterial verbrennt entweder beim Einfüllen des flüssigen Metalls oder es wird beim Öffnen der Abdeckung ausgetragen, bspw. wenn die Abdeckung mittels einer Fräse geöffnet wird.Around a premature destruction the cover by forces Counteract which occur in the manufacture of the mold can, can according to a preferred embodiment be arranged between the filter element and cover a filler. Through the filling material For example, force acting on the cover is applied to the filter element forwarded and delivered by this to the wall of the feeder. This is especially true when using transparencies additional stability of the cover reached. As a filler is preferably organic material used, which during filling of the Metal burns. A suitable filling material are, for example, flakes from foamed Polystyrene. The filling material burns either when filling of the liquid Metal or it will open the cover discharged, for example. When the cover by means of a Milling cutter is opened.
Um die Fixierung des Speisers zu erleichtern, ist am Modell meist ein Federdorn vorgesehen, auf welchen der Speiser aufgesetzt wird. Um zu verhindern, dass ein solcher Federdorn das Filterelement beschädigt, ist vorgesehen, dass das Filterelement eine Aufnahmevorrichtung für einen Federdorn aufweist. Eine solche Aufnahmevorrichtung kann bspw. eine Vertiefung im Filterelement sein, in welcher die Spitze des Federdorns zur Anlage gelangt. Im Bereich der Vertiefung ist das Filterelement verstärkt, bspw. indem das Filterelement in diesem Bereich keine Porosität aufweist.Around To facilitate the fixation of the feeder is usually on the model Spring mandrel provided, on which the feeder is placed. Around to prevent such a spring mandrel from damaging the filter element is provided that the filter element is a receiving device for a Has spring pin. Such a recording device can, for example, a Recess in the filter element, in which the tip of the spring mandrel comes to the plant. In the area of the recess is the filter element strengthened For example, in that the filter element has no porosity in this area.
Um eine Zerstörung des Speisers während der Verdichtung des Formstoffes, insbesondere Formsandes zu verhindern, ist bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speisers an der ersten Öffnung eine Energieaufnahmevorrichtung vorgesehen. Eine solche Energieaufnahmevorrichtung erlaubt eine Verschiebung des Speisers in Richtung auf das Modell zu, so dass der Speiser während der Verdichtung der Bewegung des Formstoffes folgen kann.In order to prevent destruction of the feeder during the compression of the molding material, in particular molding sand, an energy absorbing device is provided at the first opening in an embodiment of the feeder according to the invention. Such an energy intake tion allows for a displacement of the feeder in the direction of the model, so that the feeder can follow the movement of the molding material during the compression.
Das Energieaufnahmeelement kann bspw. als rohrförmige Hülse ausgebildet sein, welche reibungsschlüssig in der ersten Öffnung aufgenommen ist und in den Speiserhohlraum verschiebbar ausgebildet ist. Während der Verdichtung des Formstoffes stützt sich die rohrförmige Hülse am Modell oder am Fuß des Federdorns ab, wobei während der Speiser in Richtung auf die Modellplatte bewegt wird, die rohrförmige Hülse in den Speiserhohlraum eingeschoben wird. Die rohrförmige Hülse gleitet dabei an der inneren Wand des Speiserhohlraums entlang. Um eine Verformbarkeit der rohrförmigen Hülse erreichen zu können, kann diese Schlitze aufweisen, welche über einen Teil ihrer Längsausdehnung verlaufen. Die Hülsenwand bildet dadurch Lamellen aus, so dass die rohrförmige Hülse eine gewisse Toleranz gegenüber dem Querschnitt des Speiserhohlraums aufweist. An ihrem dem Speiser abgewandten Ende kann die rohrförmige Hülse in ihrem Querschnitt verjüngt sein, um eine Bruchkante auszubilden. Die rohrförmige Hülse kann bspw. aus Kunststoff, Metall oder auch Pappe oder Holz hergestellt sein. Bevorzugt ist die Hülse aus Pappe oder einem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,7 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 1,5 Gew.-% hergestellt.The Energieaufnahmeelement can, for example, be formed as a tubular sleeve, which frictionally in the first opening is received and slidably formed in the feeder cavity is. While the compression of the molding material, the tubular sleeve is based on the model or at the foot of the Feather thorns off, while during the feeder is moved towards the model plate, the tubular sleeve in the Feeder cavity is inserted. The tubular sleeve slides on the inner Wall of the escalator cavity along. To achieve ductility of the tubular sleeve to be able to may have these slots, which over part of their longitudinal extent run. The sleeve wall thereby forms lamellae, so that the tubular sleeve has a certain tolerance to the Cross section of the feeder cavity has. At her the feeder opposite end may be the tubular Sleeve in tapered in cross-section be to form a breaking edge. The tubular sleeve can, for example. Plastic, Metal or cardboard or wood produced. Is preferred the sleeve made of cardboard or a steel with a carbon content of more as 0.7 wt .-%, preferably more than 1.5 wt .-% produced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Energieaufnahmeelement als Faltenbalg ausgebildet, welcher sich an der ersten, dem Gießformhohlraum zugewandten Öffnung abstützt. Der Faltenbalg wird während des Verdichtens des Formstoffes zusammengedrückt, so dass sich der Speiser auf das Modell hin bewegen kann. Der Faltenbalg kann bspw. aus Metall, Kunststoff oder Papier aufgebaut sein. Der Faltenbalg kann eine röhrenförmige Gestalt aufweisen, d. h. die Umhüllende des Faltenbalgs weist einen konstanten Querschnitt auf. Der Faltenbalg kann jedoch auch eine Gestalt aufweisen, so dass sich sein Querschnitt von der ersten Öffnung des Speisers in Richtung auf das Modell hin verjüngt. Die Umhüllende des Faltenbalgs weist eine trichter- oder schlüsselförmige Gestalt auf. Dadurch ergibt sich ein treppenförmiges Aussehen des Faltenbalgs.According to one another embodiment the energy absorption element is designed as a bellows, which at the first, the mold cavity facing opening supported. The bellows will be during compressed the compression of the molding material, so that the feeder can move to the model. The bellows can, for example. Metal, Be constructed plastic or paper. The bellows can be one tubular shape have, d. H. the envelope the bellows has a constant cross-section. The bellows can but also have a shape so that its cross-section from the first opening the feeder tapers towards the model. The envelope of the Bellows has a funnel-shaped or key-shaped shape. Thereby results in a staircase-shaped Appearance of the bellows.
Um ein Abschlagen des im Speiser verbliebenen Metalls nach dem Erkalten zu ermöglichen, ist in einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Speisers an der ersten Öffnung ein Brechkern vorgesehen.Around a knocking off of the remaining metal in the feeder after cooling to enable is in one embodiment of the inventions to the invention feeder at the first opening a breaker core provided.
Der erfindungsgemäße Speiser eignet sich für die Herstellung von Gießformen bzw. Teilstücken von Gießformen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Gießform, welche einen Speiser, wie er oben beschrieben wurde, umfasst.Of the Feeder according to the invention is suitable for the production of molds or parts of Molds. Another object of the invention is therefore a mold, which a feeder as described above.
Der Speiser ist dabei bevorzugt so positioniert, dass die erste Öffnung des Speisers mit der Stelle des Gießformhohlraums verbunden ist, an welcher das Gussstück zuletzt erstarrt. Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass auf der Oberseite der Gießform Läufe eingeformt sind, durch welche flüssiges Metall zu den Zuläufen der Gießform, insbesondere der zweiten Öffnung des Speisers geleitet werden kann.Of the The feeder is preferably positioned so that the first opening of the Feeder with the location of the mold cavity is connected, at which the casting finally solidifies. Further is preferably provided that formed on the top of the mold runs are, by which liquid metal to the inlets the mold, in particular the second opening can be routed to the feeder.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Gießform, welches die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen eines Modells in einem Formkasten;
- – Anbringen zumindest eines Speisers, wie er oben beschrieben wurde, an dem Modell;
- – Einfüllen von Formstoff, insbesondere Formsand, in den Formkasten, sowie Verdichten und ggf. Aushärten des Formsandes;
- – Einfräsen eines Laufs in die Gießform, wobei der Speiserhohlraum geöffnet wird.
- - providing a model in a molding box;
- Attaching at least one feeder, as described above, to the model;
- - filling of molding material, in particular molding sand, in the molding box, as well as compaction and possibly curing of the molding sand;
- - milling a run into the mold, wherein the feeder cavity is opened.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird in üblicher Weise eine Gießform hergestellt. Dabei wird der Speiser vollständig oder nahezu vollständig in den Formstoff eingebettet. Nach der Herstellung der Gießform wird in die obere Seite der hergestellten Form ein Lauf für flüssiges Metall eingebracht, indem bspw. die entsprechenden Abschnitte mit einer Fräse abgefräst werden. Dabei wird die Abdeckung am oberen Ende des Speisers abgenommen, so dass der Speiserhohlraum geöffnet wird. Der Abtrag erfolgt dabei in der Weise, dass das Filterelement, welches im Speiser vorgesehen ist, nicht beschädigt wird. Sofern unter der Abdeckung Materialien zur Druckaufnahme angeordnet waren, wie Papierpulver oder Polystyrolschaum, werden diese beim Abfräsen ausgetragen. Sofern noch Reste des Füllmaterials im Speiserhohlraum verbleiben, verbrennen diese beim Kontakt mit dem flüssigen Metall.At the inventive method becomes commonplace Way a mold produced. The feeder is completely or almost completely in the Embedded molding material. After the production of the mold is in the upper side of the mold produced a run for liquid metal introduced by, for example, the corresponding sections with a Milled milling. The cover is removed at the upper end of the feeder, so that the esophageal cavity is opened becomes. The removal takes place in such a way that the filter element, which is provided in the feeder, is not damaged. Unless under the Cover materials arranged for printing, such as paper powder or Polystyrene foam, these are discharged during milling. If still Remains of the filling material remain in the feeder cavity, they burn when in contact with the liquid Metal.
Die Erfindung wird im Weiteren unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:The The invention will be further described with reference to the attached figures explained in more detail. there shows:
In
In
die am unteren Ende des Speisers
Für die Herstellung
der Gießform
wird auf dem Modell
In
Bei
der in
In
In
In
- 11
- SpeiserSpeiser
- 22
- Modellmodel
- 33
- röhrenförmiger Abschnitttubular section
- 44
- trichterförmiger Abschnittfunnel-shaped section
- 55
- Speiserhohlraumfeeder cavity
- 66
- zweite Öffnungsecond opening
- 77
- erste Öffnungfirst opening
- 88th
- Nutgroove
- 99
- Filterelementfilter element
- 1010
- Klebenahtadhesive seam
- 1111
- FederdornaufnahmeSpring pin receptacle
- 1212
- Federdornspring arbor
- 1313
- Abdeckungcover
- 1414
- Abstanddistance
- 1515
- Hülseshell
- 1616
- Einschnürungconstriction
- 1717
- Foliefoil
- 1818
- Brechkernbreaker core
- 1919
- kuppelförmige Abdeckungdomed cover
- 2020
- Füllstofffiller
- 2121
- Längsachselongitudinal axis
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Owner name: AS LUENGEN GMBH, 56170 BENDORF, DE |
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