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Eingusstümpel-Formstück für Giessereiformen
Die Erfindung betrifft ein Eingusstümpel-Formstück für Giessereiformen, insbesondere für dieAnfer- tigung von zum sogenannten Vollform-Giessen bestimmten Sandformen, zur Schaffung einer aus wenig- stens zwei Räumen bestehenden Giessmulde, wobei die Räume mit einem durch eine Krammleiste sowie einen Sandballen verengten Durchlass verbunden sind.
Bekanntlich muss beim Giessen besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, dass das flüssige Giess- material möglichst ohne Einschlüsse bzw. mitgeführte Schlacke, gleichmässig und mit geringenAbwei- chungen von der Giesstemperatur in die Form einläuft. Deshalb lässt man den Giessstrahl zumeist auf einen in der Form-Oberseite befindlichen Giesstümpel treffen, den man während des ganzen Giessvorganges möglichst auf gleicher Füllhöhe hält und von dem aus die Schmelze über einen Sandballen in die Eingusssäule der Giessform einläuft. Zum Zurückhalten der Schlacke ist auch die Anordnung von Krammleisten bekannt. Die bekannten Krammleisten werden nach der Entfernung des Dauermodells für den Giesstümpel in den Formstoff der Giessform eingesetzt, wofür besondere Sorgfalt erforderlich ist.
Wegen der Bedeutung des Giesstümpels für die Qualität der Gussstücke verdient auch seine geometrische Gestalt Beachtung. Sie beeinflusst unter anderem auch den Wärmehaushalt des Giessprozesses. So kommt es zu unerwünschter Abkühlung des Giessmaterials, wenn sich der Giesstümpel nach oben verbreitert, wie das bei den meisten, in üblicher Weise ohne Teilung der Form hergestellten Giesstümpeln der Fall ist.
Es ist auch bekannt, die Eingusskanäle einer Giessform mit Hilfe verlorener Schaumstoffmodelle herzustellen. Da das Schaumstoffmodell eines solchen Eingusskanals praktisch allseitig vom Formstoff umgeben ist und kaum Verbindungen zur Atmosphäre besitzt, kommt es durch die Hitzeeinwirkung der Schmelze zu einer Vergasung des Schaumstoffes. Dabei wird das Kunststoffpolymerisat weitgehend in sein gasförmiges Monomer umgewandelt. Dieses gasförmige Monomer entweicht in den umgebenden Formstoff, ohne dass es zu einer Verbrennung und Flammenbildung kommen muss.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Eingusstümpel-Formstück zu schaffen, mit dessen Hilfe auf überaus einfache betriebliche Weise ein Giesstümpel erzeugt werden kann, dessen Gestalt den Giesserfordernissen voll Rechnung trägt. Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass im verlorenen Formstück, das aus einem durch Eingiessen von Schmelze praktisch rückstandsfrei vergasbaren üblichen Schaumstoff, insbesondere aufgeschäumtem Polystyrol, besteht, zwischen dem Haupttümpelteil und dem Einlaufteil eine über das Formstück beidseitig hinausragende Krammleiste befestigt ist.
Auf diese Weise kann der Eingusstümpel von vornherein mit eingeformt werden, indem er vor der Formmittelverdichtung mit seinem Einlaufteil in die Verlängerung der Eingusssäule gebracht wird. Da das Eingusstümpel-Formstück bei Auftreffen des Giessstrahls rückstandsfrei verbrennt bzw. vergast, bildet sich auf diese Weise der Eingusstümpel von selbst sofort aus, u. zw. entsprechend der äusseren, für den Giess-
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vorgang als besonders günstig gefundenen Gestalt des Formstückes. Die beidseitig über das Formstück entsprechend hinausragende Krammleiste verbindet sich bei der Verdichtung fest mit dem Formmittel, so dass sie das Formstück im Formmittel festlegt und überdies sich selbst beim Giessen nicht lösen kann.
Im Falle der Zerstörung des Schaumstoffes des Formstückes an der Luft findet zwar eine oft recht heftige Verbrennung statt, die z. B. bei Polystyrol zu einer kräftigen Russentwicklung führt. Wenn Poly- styrol-Schaumstoff in Gegenwart von Luft über seinen Flammpunkt erhitzt wird, verbrennt das freige- setzte Monostyrol - wie alle Aromaten - unter kräftiger Russentwicklung. Von diesem Russ bleibt indes praktisch nichts am früheren Ort des Modells zurück, so dass die Vernichtung des Modells ohne Hinter- lassung von Rückständen in der Giessform erfolgt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Formstück nach oben hin eingezogene, kon- vergierend abgeschrägte Aussenwandflächen auf. Dadurch erhält der Giesstümpel eine spezifisch kleine- re, wärmeabgebende Oberfläche, wodurch die Wärmeverluste kleiner werden. Die Abschrägung der Aussenwandflächen des Formstückes erfolgt unter einem Winkel, welcher den Giessstrahl beim Angiessen in die Mitte des Tümpels umlenkt. Ein Herausspritzen von Giessmaterial wird dadurch weitgehend ver- mieden. Weiterhin führt die Abschrägung zu einer zusätzlichen Verankerung des Formstückes im Formmaterial, so dass die gesamte Formstückmasse bis zu ihrer vollständigen Vergasung im Tümpel verbleibt und nicht etwa infolge anfänglicher Unterschichtung durch die Schmelze stopfenähnlichherausgeschleu- dert wird.
Das Formstück kann als Vollkörper ausgebildet sein, so dass seine Festigkeit bei der Formmittelverdichtung genügend gross ist. Man kann es jedoch auch schalenförmig ausbilden und es beim Einformen auf der Formmaschine mit Hilfe eines Stützkörpers, z. B. aus Metall, abstützen, damit eine Deformation beim Einpressen in den Formsand verhindert wird. Der Stützkörper kann dabei unmittelbar an der Formmaschinenpressplatte befestigt sein. Die Schale aus vergasbarem Material wird dann aufgesetzt und bleibt nach dem Pressen im Formmittel haften, während der Stützkörper herausgezogen werden kann.
Um dies zu vereinfachen, sind die Innenwandflächen der Formstückschale nach oben entgegengesetzt zu ihren Aussenwandflächen abgeschrägt. Gegenüber der Ausbildung des Giesstümpelmodells als Vollkörper hat die Schalenbauform den besonderen Vorteil, dass die verbrennbare Masse und somit die Russbildung bei weitem geringer sind. Auch lassen sich solche Schalen infolge des geringen Materialbedarfs sehr preiswert herstellen, z. B. durch (Vakuum-) Tiefziehen handelsüblicher Schaumstoff - Folien. Darüber hinaus wird durch die Schalenform der Auftrieb, welchen der Schaumstoff in der Schmelze erfährt, wesentlich vermindert.
Bei Verwendung des erfindungsgemässen Formstückes in Verbindung mit einem ebenfalls aus vergasbarem Material hergestellten Eingusssystem kann die Reinigungsleistung des Giesstümpels noch beträchtlich gesteigert werden, indem zwischem dem Eingusstümpel und der Eingusssäule noch ein Giessfilter, z. B. in Form eines Siebkernes, angebracht wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein im Formmittel eingebettetes Eingusstümpel-Formstück einer erstenAusfüh- rungsform, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Formstück nach Fig. l und Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes, als Schale ausgebildetes Eingusstümpel-Formstück, das von einem auf einer Formmaschinenpressplatte befestigten Metallstützkörper beim Einformen unterstützt wird.
Nach Fig. 1 besteht das Eingusstümpel-Formstück im wesentlichen aus dem Haupttümpelteil --1--, der über den Steg --1'-- in den Einlaufteil --2-- übergeht. Unterhalb des Steges --1'-- bildet sich in der Giessform der Sandballen In der Nähe des Steges --1'-- ist die Krammleiste --4-- in einem Querschlitz --4'-- so angeordnet, dass ihre Unterkante wenig unterhalb der Oberkante des Sandballens - liegt. Die Befestigung der Krammleiste --4-- am Formstück erfolgt durch Einschäumen, Einklem- men oder Einkleben. Die Wandflächen --5-- des Formstückes sind nach oben so eingezogen, dass der Giessstrahl zur Tümpelmitte umgelenkt und die wärmeabstrahlende Oberfläche im Tümpel verringert wird.
Auch wird dadurch dem Herausspritzen der Schmelze gewehrt. Der auf den Haupttümpelteil-l- auftreffende Giessstrahl führt zur sofortigen Vergasung des aus Kunststoff-Hartschaum, insbesondere Polystyrol, bestehenden Formstückes. Die Schmelze läuft über die Oberkante des Sandballens--3-- durch den zwischen letzterem und der Krammleiste --4-- gebildeten Spalt in den Einlauf teil --2--. Dabei hält die Krammleiste die spezifisch leichtere Schlacke zurück, die hier erforderlichenfalls auch abgezogen werden kann.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Formstück als Schale --6-- ausgebildet, die von einem Metallkörper --7-- gestützt wird, der unmittelbar auf der Formmaschinenpressplatte-6- befestigt ist und nach Beendigung der Formverdichtung von der Form abgenommen wird, wogegen die
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Formstückschale --6-- in der Form verbleibt.
Um ein leichtes Abstreifen der in der Form haftenden Schale --6-- vom Stützkörper --7-- sicherzustellen, sind die Innenwandflächen-5'-der Schale-6-
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zur Aufnahme der in der Schale --6-- eingelassenen Krammleiste --4-- eine durchgehende Aussparung - -9--. Weiterhin besitzt er an der Stelle des Einlaufteiles eine Aussparung --10-- zur Aufnahme des Eingussbolzens --11-- während des Anpressens. Auch hier bleibt nach der Vergasung des Formstückmaterials ebenfalls ein Giesstümpel zurück, der sich nach oben verjüngt.
Da die Formstücke nach Fertigstellung der Formen bis zu Beginn des Giessens dort verbleiben, können Sand oder andere Fremdkörper nicht in die Einlaufteile der Formen eindringen, wodurch eine zusätzliche Sicherheit für ein hohes Ausbringen der Gussstücke gegeben ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Eingusstümpel-Formstück für Giessereiformen, insbesondere für die Anfertigung von zum sogenannten Vollform-Giessen bestimmten Sandformen, zur Schaffung einer aus wenigstens zwei Räumen bestehenden Giessmulde, wobei die Räume mit einem durch eine Krammleiste sowie einen Sandballen verengten Durchlass verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass im verlorenen Formstück, das aus einem durch Eingiessen von Schmelze praktisch rückstandsfrei vergasbaren üblichen Schaumstoff, insbesondere aufgeschäumtem Polystyrol, besteht, zwischen dem Haupttümpelteil (1) und dem Einlaufteil (2) eine über das Formstück beidseitig hinausragende Krammleiste (4) befestigt ist.
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