CH656332A5

CH656332A5 - Niederdruckgiessverfahren und giessform zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH656332A5
Application number: CH3007/82A
Authority: CH
Inventors: Hansrudolf Helg
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1986-06-30
Also published as: US4526222A; IT8321069A0; IT1163358B; FR2526691A1; IT8321069A1; FR2526691B1; GB2120145B; GB2120145A; DE3316641A1; DE3316641C2; GB8312478D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederdruckgiessverfahren gemäss dem Oberbegriff des 1. Anspruches. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Giessform zur Durchführung dieses Verfahrens.

Gegenüber dem herkömmlichen Schwergewichtgiessen bietet das steigende Giessen gemäss dem Niederdruckgiessverfahren wesentliche Vorteile. So kommt die Metallschmelze auf dem Weg vom Druckofengefäss bis zur Giessform nicht mit Luftsauerstoff in Berührung. Das Steigrohr des Druckofens, das an der Eingussöffnung unten am Giessformunterteil anliegt, endet nah am Boden, wo meistens der Induktor angeordnet ist, so dass vorteilhafterweise die Entnahme der Schmelze an der heissesten Stelle stattfindet. Des weiteren können keine Verunreinigungen vom Badspiegel in die Giessform mitgerissen werden. Beim Nieder-druckgiessen bestehen auch keine Probleme mit unterschiedlichen Fallhöhen und Strahlumlenker, die beim Schwergewichtgiessen zur Anwendung kommen, denn diese können entfallen. Vorteilhaft ist von allem, dass eine beträchtliche Verminderung des Kreislaufmaterials möglich ist, hauptsächlich durch das Sichentleeren des senkrecht stehenden Eingusses in den Druckofen.

Die DE-AS 25 58 449 zeigt ein Niederdruckgiessverfahren zum Füllen von vertikal geteilten Giessformen und eines gemäss dem Oberbegriff. In Giessformen mit einer vertikalen Trennebene können zu den Formhohlräumen schräg abwärts verlaufende Giessläufe eingeformt werden, die auch als Speiser dienen können. Solche schräge Giessläufe sind bei horizontal geteilten Giessformen, die weitaus am häufigsten verwendet werden, nicht möglich. Gemäss der bereits erwähnten DE-AS verbinden mehrere Giessläufe mit kleinem Querschnitt der Eingusskanal mit dem Formhohlraum. Der Druck auf dem Badspiegel im Druckofen muss nach dem Füllvorgang solange aufrechterhalten werden, bis die Giessläufe zufrieren, d.h. bis die Schmelze in den Giessläufen erstarrt ist. Erst dann darf die Schmelze im Eingusskanal wieder in den Druckofen zurückfallen. Dadurch entstehen längere Wartezeiten, die zu einem verminderten Wirkungsgrad führen. Ausserdem ist die Gefahr nicht von der Hand zu weisen, dass Druckbrüche entstehen, so dass die Schmelze ausläuft.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Niederdruckgiessverfahren und eine Giessform dafür gemäss dem oben genannten Stand der Technik vorzugschlagen, das die Nachteile nicht aufweist und das eine schnelle, einfache, sichere und wirtschaftliche Arbeitsweise erlaubt, ohne der inhärenten Vorteile des Niederdruckgiessens verlustig zu werden.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des 1. und des 2. Anspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Giessform sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Die Arbeitsweise ist schnell, da nicht auf eine Erstarrung gewartet werden muss. Sie ist einfach, da auf einen Schieber im Eingusssystem, auf einen Pfannenkippmechanismus und auf einen Stopfenverschluss in der Pfanne verzichtet werden kann. Sie ist weiterhin sicher, da die Gefahr eines Druckbruches eliminiert ist und sie ist wirtschaftlich, da das Kreislaufmaterial reduziert werden kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Giessform in einer Niederdruckgiessanordnung,

Fig. 2 ein Kern als Einsatz in die Giessform nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Giessform von Fig. 1 in einem Teilschnitt.

Fig. 1 zeigt in einem Formkasten 1 eine horizontal getrennte Sandgiessform mit einem Giessformoberteil 2 und einem Giessformunterteil 3 zum Vergiessen einer Eisenschmelze. Der Giessformunterteil 3 ist in diesem Beispiel mittig von einem Eingusskanal 6 durchsetzt, dessen Eingussöffnung 7 während des Füllvorgangs am Steigrohr 7a eines Nieder-druckgiessgefässes 8 anliegt. Die Zuführbahn 12 und die Wiegeeinrichtung 13 sind schematisch angedeutet. Im Giessformoberteil 2 ist, koaxial zum Einkusskanal 6, eine nicht durchgehende, von der horizontalen Trennebene 10 ausgehende Ausnehmung 11 vorhanden, die über in der Trennebene 10 liegende (d.h. die Trennebene schneidende oder berührende) Giessläufe 14 und Speiser 15 mit zwei Formhohlräumen 18 in Verbindung steht. In diese Ausnehmung 11 hineinragend liegt ein in Fig. 2 separat dargestellter Eingusskern 19 satt an der Wand der Ausnehmung an. Der Kern 19 ist wegen des Einsetzens mit Vorteil kegelstumpfförmig und

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hat eine mittige, durchgehende, vertikal ausgerichtete Bohrung 22. Der Kern 19 stützt sich auf dem Giessformunterteil 3 ab, so dass seine Position fixiert ist. Im Grenzbereich des Kernes 19 und des Giessformoberteils 2 ist pro Formhohlraum 18 ein Überlaufkanal 23, auch als Anschnitt zu bezeichnen, und ein Fallkanal 24 vorhanden. Im dargestellten Beispiel sind die Kanäle 23,24 in der Kernaussenwand ausgespart. Es ist aber ohne weiteres möglich diese Kanäle 23, 24 in die Wand der Ausnehmung 11 zu verlegen.

Die Arbeitsweise ist wie folgt. Schmelze wird durch Druckbeaufschlagung auf den Badspiegel im Niederdruck-giessgefäss über ein Steigrohr in den Eingusskanal 6 und in die Bohrung 22 hochgedrückt. Sodann fliesst die Schmelze über den Überlauf 23, den Fallkanal 24 und den Giesslauf 14 in den Formhohlraum 18 und in den Speiser 15, wobei der Kern 19 zusammen mit der Ausnehmung 11 einen syphon-förmigen Kanal 6,22,23,24,14 bildet, durch den allein die Schmelze in den Speiser 15 bzw. den Hohlraum gelangt. Vom Speiser 15 vertikal nach oben bis zur oberen Rückseite 27 der Form verläuft ein Entlüftungskanal 28. Die Druckbeaufschlagung dauert so lange an, bis ein optischer Füllstandsmelder 31 meldet, dass der Speiser 15 und der Entlüftungskanal 28 gefüllt sind. Der Metallspiegel sinkt durch Fortfall des Beaufschlagungsdruckes in der Bohrung 22 und im Eingusskanal 6 ab, so dass sie entleert werden. Um zu gewährleisten, dass der Speiser 15 bzw. der Formhohlraum 18 vollständig mit Schmelze ausgefüllt werden kann, muss der Überlauf 23 zwischen der höchsten Stelle des Formhohlraumes bzw. des Speisers und der oberen Formrückseite 27 liegen. Nach dem Zurückfallen der Schmelze aus der Bohrung 22 und dem Eingusskanal 6 in das Gefass bleibt der Fallkanal 24 gefüllt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsart, bei der der Kern die Form eines zylindrischen Rohres 34 aufweist, das aus Kernsand oder aus Keramik ist. Das Rohr 34 hat einen Flansch 35, der in eine genau passende Ausnehmung passt, und wird durch den Giessformunterteil 3 unverrutschbar fixiert. Das Rohr 34 liegt, abgesehen von der Flanschpartie, nirgends an, so dass die Gefahr einer Formbeschädigung beim Kerneinlegen verringert ist. Der Überlauf wird durch dessen oberes Ende gebildet. Nach Abklingen der Druckbeaufschlagung verbleibt Schmelze im ringförmigen Hohlraum 38 zwischen dem Rohr 34 und der Wand der Ausnehmung 11. Dieser Hohlraum 38 kann so dimensioniert werden, dass ein separater Speiser überflüssig wird, z.B. indem der Querschnitt des Rohres 34 rund und der Querschnitt der Ausnehmung 11 elliptisch gewählt wird.

Die Fallhöhe entspricht der Höhe des Kernes 19,34 und kann entsprechend der Ausgestaltung des Formhohlraumes bzw. des Speisers gewählt werden. Verglichen mit Schwerge-wichtgiessen ist die Fallhöhe bedeutend kleiner.

Die gezeigten Formen können kastenlöse Giessformen oder Giessformen mit Formrahmen sein. Nicht nur Sandformen, sondern auch Metallformen können gemäss der Erfindung gefüllt werden. Auch andere Ausgestaltungen von Kernen sind möglich; so könnte der Kern die Form einer Platte haben, die vertikal in die Ausnehmung 11 eingesetzt ist, derart, dass zwei vertikal ausgerichtete Kanäle gebildet werden, wobei die höchste Stelle der Platte, d.h. ihre Stirnseite, wieder einen Überlauf aufweist und wobei der eine Kanal mit dem Eingusskanal 6 und der andere Kanal mit dem Giesslauf 14 in Verbindung steht.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

656 332 PATENTANSPRÜCHE

1. Niederdruckgiessverfahren, bei dem eine Metallschmelze über ein Steigrohr von unten in eine horizontal geteilte Giessform gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,

dass die Schmelze über einen Überlauf in mindestens einen Formhohlraum geleitet wird, wobei der Überlauf zwischen der oberen Formrückseite und der höchsten Stelle des Formhohlraumes bzw. des Speisers liegt.

2. Giessform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine, im Giessformoberteil (2) vorhandene, von der horizontalen Trennebene (10) ausgehende, nicht durchgehende Ausnehmung (11), die ûbèr einen in der Trennebene liegenden Giesslauf (14) mit mindestens einem Formhohlraum (18) in Verbindung steht, und durch einen in diese Ausnehmung hineinragenden Kern (19, 34), der zusammen mit der Ausnehmung (11) einen syphon-förmigen Kanal (6,22,23,24,14) für die von der Eingussöffnung (7) kommende Schmelze bildet, wobei im Bereich des oberen Endes des Kerns ein Überlauf (23) ausgebildet ist, der zwischen der oberen Formrückseite (27) und der höchsten Stelle des Formhohlraumes (18) bzw. des Speisers (15) liegt.

3. Giessform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (19, 34) sich auf dem Giessformunterteil (3) abstützt und eine durchgehende, vertikal ausgerichtete Bohrung (22) aufweist, die mit der Eingussöffnung (7) in Verbindung steht.

4. Giessform nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (19) satt an der Innenwand der Ausnehmung (11) anliegt und dass im Grenzbereich des Kernes und des Giessformoberteiles (2) mindestens ein Überlaufkanal (23) und ein Fallkanal (24) vorhanden ist.

5. Giessform nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern kegelstumpfförmig ist.

6. Giessform nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlaufkanal (23) und der Fallkanal (24) in der Kernaussenwand ausgespart sind.

7. Giessform nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlaufkanal (23) und der Fallkanal (24) in der Wand der Ausnehmung (11) ausgespart sind.

8. Giessform nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern ein zylindrisches Rohr (34) ist, das mit der Wand der Ausnehmung (11) einen ringförmigen Hohlraum (38) bildet.