CN104994973B - 冒口插件、具有冒口插件的铸模和用于将冒口插件设置在铸模中的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在将金属浇铸到铸模中时应用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔(10)限界的模体(6)和供给元件(4)，其中供给元件(4)具有用于液态金属的穿通开口(26)，并且其中模体(6)能沿冒口纵向方向相对于供给元件(4)的至少一个部分段运动，其特征在于，供给元件(4)具有变形区域(22)，所述变形区域设置为，在模体(6)的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝供给元件(4)的方向至少部段地卷折。

Description

冒口插件、具有冒口插件的铸模和用于将冒口插件设置在铸 模中的方法

技术领域

本发明涉及用于在将金属浇铸到铸模中时应用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔限界的模体和供给元件，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分运动。此外，本发明也关于用于将这种冒口插件设置在铸模中的方法。

背景技术

预先已知的冒口插件，也简化地称作冒口，尤其使用在将金属浇铸到铸模中的制造过程中。冒口插件通常构成由铸模的成型材料包围的腔。在铸模中设为用于容纳金属的腔具有到冒口空腔的贯通口，在冒口空腔中在浇铸过程期间，填入铸模中的液态金属的部分量升高。这样到达冒口中的液态金属应在凝结过程中(结合浇铸金属的收缩)能够流回铸模中并且在那用于抵消或补偿体积损失。

为了能够确保位于冒口中的金属流回要保证的是，金属在冒口管路中仍是液态的，而金属在铸模内部已经凝结(成铸件)。为了所述目的，冒口插件的至少一部分由绝缘的和/或放热的材料构成，其中放热的材料通过引入液态金属，基于在此占主导的温度点燃。在冒口插件之内，自动地进行放热反应，通过所述放热反应经过预定的时间间隔将热能输送给位于冒口中的金属进而使得在冒口中的金属保持液态状态。

从DE 100 39 519 A1中已知一种用于在将金属浇铸到铸模中时应用的冒口插件，所述冒口插件具有对冒口空腔限界的模体和供给元件，所述冒口空腔用于容纳液态金属；所述冒口在实际中被极好地保护。冒口的供给元件具有穿通开口以便将模体的冒口空腔连接到浇铸空腔中，使得液态金属能够从浇铸空腔升高到冒口空腔中。模体能够安置在供给元件上，使得模体和供给元件以可沿冒口纵向方向或平行于冒口纵轴线相对于彼此移动的方式构成。通过模体的和供给元件相对于彼此的可伸缩的可移动性引起，能够拦截在制造铸模进而相关联的成型材料的压实时作用的压力，所述压力也作用到冒口上。此外，通过模体朝供给元件的 方向的可移动性，也可以确保在冒口的延长区域中到例如模型板上的成型材料的压实，因为通过模体朝模型板的方向的移动将围绕供给元件的成型材料压实。为了确保在模体和供给元件之间的可移动性，已知的冒口插件具有在可相对于彼此移动的部件之间的间隙。由于压实压力增大或提高进而同样与其相关联的铸模的成型材料的同样增大的压缩(随着模体沿着供给元件的增大的移动位移而产生)能够在少见的情况下在不当地操作时造成成型材料的部分穿过间隙到达冒口插件的空腔中和/或造成绝缘的/放热的冒口材料的磨损。因此，在不当地操作时与成型材料渗入到冒口空腔中或随着冒口材料的磨损结合有下述风险：成型材料或冒口材料可能会到达模型板的浇铸空腔中进而危及要生产的铸件的可用性；在一些情况下，甚至存在冒口插件折断的风险。

从DE 100 59 481 A1中已知一种用于具有冒口或冒口头和类似管的体部的铸件，其中类似管的体部将冒口或冒口头直接或间接与铸件或模空心体连接并且朝向铸件的端部逐渐变细并且构成破碎棱边(Brechkante)。

GB 2 260 285A公开一种具有破碎芯的冒口套，其中冒口套具有V型的部段和在其下侧上具有开口。破碎芯具有中央开口并且设置在冒口套的下侧上。破碎芯的中央开口的内直径基本上与在冒口套的底部中的开口的内直径相同。破碎芯的外直径基本上大于等于冒口套的下侧的外直径。具有破碎芯的冒口套减少在浇铸之后在铸件上的修整。

从US 2009/0014482 A1中公开一种用于在金属浇铸时使用的冒口元件，其中冒口元件具有用于固定在成形模型上的第一端部、用于容纳模体的相对置的第二端部和在第一和第二端部之间的孔，所述孔由阶梯状的侧壁构成。冒口元件在使用时是可压缩的，由此在第一端部和第二端部之间的间距减小，使得阶梯状的侧壁具有第一侧壁区域，所述第一侧壁区域构成冒口元件的第二端部并且在使用时构成用于模体的安装表面。在此，第一侧壁部段关于孔的轴线以小于90°的角度倾斜。阶梯状的侧壁具有第二侧壁区域，所述侧壁区域邻接于第一侧壁区域并且平行于孔的轴线或倾斜于孔的轴线以与第一侧壁区域不同的角度伸展，由此在侧壁中构成突起部。

WO 2005/095 020 A2公开一种用于装入在浇铸金属时所使用的、具有浇铸空腔的铸模的插件，所述插件具有沿着体部纵轴线延伸的、具有 体部空腔的体部，其中体部由至少一个第一模体和第二模体构成，其中所述第一模体具有连接开口，通过连接开口体部空腔能与浇铸空腔连接，所述第二模体安置在供给元件上。在此，第一模体构成为能量吸收机构。

DE 20 2004 009 367 U1公开一种用于装入在浇铸金属时所使用的铸模的冒口插件，所述冒口插件由具有冒口体积的、由放热的和/或绝缘的材料制成的模体构成，在其朝向构成铸件的成形区域的下部的底面上固定有金属座。在此，金属座具有从模体的底面朝向成形表面突出的轮廓以及设置为用于构成在冒口体积中构成的冒口残余期望折断部位的冒口开口。冒口插件以其金属座在制造铸模时能插到固定在铸件的模具上构成的成形模型上的保持销上，其中金属座具有从模体的底面朝向成形表面完全锥状地逐渐变细的形状，使得在完成铸模时，金属座的构成冒口开口的下部端部段终止在成形表面上。在此，金属座的包围保持销的、锥状的外壳面具有至少一个期望弯曲部位。

发明内容

因此，基于前述列举的问题，本发明基于的目的是，提出一种冒口插件，所述冒口插件在制造铸模时承受高的压实压力并且在其使用时还降低使成型材料或冒口材料渗入浇铸空腔中的风险。

本发明在开头时提到类型的冒口插件中通过下述方式实现其所基于的目的：供给元件具有变形区域，所述变形区域设置为，在模体沿冒口纵向方向和(同时)朝供给元件的方向的相对运动的至少一个第一阶段中至少部段地卷折。

由此，本发明涉及一种用于在将金属浇铸到铸模中时使用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔限界的模体和供给元件，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，其中供给元件具有变形区域，所述变形区域设置为，在模体的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝供给元件的方向(即在朝供给元件的方向的相对运动中并且同时沿冒口纵向方向)至少部段地卷折。因此，当模体沿冒口纵向方向和朝供给元件的方向进行相对运动时，这种供给元件卷折；在此在本发明的范围中不固定地预设卷折方向，然而供给元件通 常且优选地构成为，使得其在提到的朝冒口空腔方向的相对运动中卷折。

本发明基于的认知是，弃用具有能可伸缩地在供给元件上移动的冒口模体的设计方案并且当设有具有能卷折的变形区域的供给元件时，能够实现根据本发明的目的。这种根据本发明构成的变形区域优选沿着预定的部段、优选朝冒口空腔的方向卷折，其中由于成型材料压实而作用到冒口插件上的压合力能够通过变形区域的补偿运动有利地补偿或吸收。由此，在不当地操作时也降低冒口插件的破碎或其他损坏的风险。

优选地，变形区域设置为，朝模体的内腔的方向卷折。通过模体朝冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，即通过压合根据本发明的冒口实现，供给元件的变形区域的至少一个部段至少在预定的路径上伸入用于液态金属的模体的与供给元件相符的区域中。相应地，本发明也涉及一种用于在将金属浇铸到铸模中时使用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔限界的模体和供给元件，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，其中供给元件具有变形区域，所述变形区域设置为，在模体的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝供给元件的方向至少部段地卷折，并且必要时朝模体的内腔的方向卷折，其中通过模体沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段的运动达到，供给元件的变形区域的至少一个部段至少在预定的路径上伸入用于液态金属的模体的与供给元件相符的区域中。随着变形体的部段卷折到模体中，实现供给元件的有利的缩短的设计方案进而实现模体与要生产的铸件的减小的间距。随着冒口插件的压合运动同时进行供给元件的压合，其中供给元件的变形区域优选构成或设置为，使得所述变形区域在模体和供给元件之间的相对运动的至少一个第一阶段之后具有两个大致平行地沿冒口纵向方向，进而也优选沿冒口纵轴线的方向伸展的壁部段。

供给元件的变形区域优选设置为，朝模体的方向(至少基本上)无死区地卷折；这意味着，在卷折之后没有(卷折的)供给元件的部分通过所述部分段在空腔之内构成死区的方式阻止液态金属从冒口空腔中流出。优选地并且在冒口插件的相应的设计方案中确保，在铸件凝结期间进入冒口空腔中的液态金属不由在冒口空腔中的卷折或卷起的变形 区域的部段或部分阻挡。替选地，在一些情况下有利的是，将供给元件的套筒状的变形区域设计为，使得所述变形区域具有与冒口空腔的自由横截面相比明显更小的横截面。由此，卷折的材料部段自由地突出或伸入到冒口空腔中(即卷折的材料部段不与冒口空腔的内壁接触)。

根据本发明的冒口插件是优选的，其中变形区域的卷折的部段以贴靠在模体的壁区域上的方式构成。由此，本发明也涉及一种用于在将金属浇铸到铸模中时使用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔限界的模体和供给元件，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，其中供给元件具有变形区域，所述变形区域设置为，在模体的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝供给元件的方向至少部段地卷折，其中变形区域的卷折的部段以在模体的壁区域上贴靠的方式构成。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为有利的特征。

优选地，根据本发明的冒口插件的供给元件的变形区域设计为，在变形区域的卷折的部段的至少一个壁部分卷折之后贴靠在模体的壁区域上。由此实现，经由供给元件的穿通开口升高到冒口插件中的液态金属不能在模体的内壁和在其上支撑的卷折部段的壁部分之间进入。由此，通过朝模体的内腔的方向卷折的变形区域提出附加的密封功能。此外，供给元件的卷折到模体的冒口空腔中的部段的支撑具有的优点是，在模体相对于供给元件的相对运动期间进行变形区域的引导，这确保模体和供给元件的优选同中心的定向。在根据本发明的冒口插件的压合运动(即提到的相对运动)期间，相应地避免供给元件的倾斜的伸展或供给元件的侧面的或单侧的弯曲变形。相应地，本发明也涉及用于在将金属浇铸到铸模中时使用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔限界的模体和供给元件，其中供给元件具有用于液态金属的穿通开口，并且其中模体能沿冒口纵向方向相对于供给元件的至少一个部分段运动，其中供给元件具有变形区域，所述变形区域设置为，在模体的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝供给元件的方向至少部段地卷折，其中供给元件的变形区域优选设计为，使得在变形区域的卷折的部段的至少一个壁部分卷折之后贴靠在模体的壁 区域上。

根据本发明的一个改进方案，变形区域设置为，在压合运动的、即在模体和供给元件之间的相对运动的紧随第一阶段的第二阶段期间，优选在整个环周上沿着部分段折叠。随着变形区域的部分段的折叠，以有利的方式实现对供给元件的在模体之内的卷折深度的限界。变形区域优选设计为，使得部分段的折叠或产生的折叠区域的构成在变形区域的比(在相对运动的第一阶段中)卷折的部段更接近供给元件的穿通开口的部段中进行。在此，在变形区域的和冒口模体的相应的设计方案中，折叠过程对于变形区域的已经在模体和供给元件之间的相对运动的第一阶段中贴靠到模体的内壁上的部段没有影响。变形区域的卷折的部段和折叠区域在完成相对运动之后优选构成彼此邻接的锥状或柱状的外壳面。借助于首先在表述上将相对运动划分为“第一”和“第二”阶段不意味着在实践中冒口插件的压合运动在时间上中断。而是说，在实践中，压合运动至少近似不具有时间上的中断地进行。然而，将模体和供给元件的相对运动划分为两个阶段描述两个在根据本发明的冒口插件的特定的设计方案中两个依次进行的塑性变形过程。然而，在第二(压合)阶段中的变形区域的部分段的折叠是可选的：根据模体和供给元件的设计方案，并且与压实过程和与其相关联的冒口插件的压合相关地，不强制地引起供给元件的变形区域的部分段的折叠。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为有利的特征。

优选地，根据本发明的冒口插件的模体与供给元件经由耦联区域连接，所述耦联区域在卷折过程期间确保在供给元件和模体之间的稳定的连接。经由现有的耦联区域确保在模体和供给元件之间的可靠的连接，借助于所述连接以有利的方式防止供给元件在相对运动期间移位进而意外中断或对不准在模体的部段中的变形区域的卷折的过程。

优选地，供给元件具有接合在模体上的支撑区域以构成在供给元件和模体之间的耦联区域。优选形状配合地与模体贴靠的支撑区域的构造是用于在模体和供给元件之间构成耦联区域的结构上简单的方案。供给元件的接合在模体上的支撑区域构成反作用于模体的相对运动的支座，所述支座在根据本发明的冒口插件例如朝铸模的模型板的方向的压合运动时运动。支撑区域直接与供给元件的变形区域连接，由此引起在供给元件的两个部段之间的有利地固定的并且同时可靠的连接。

优选地，冒口插件具有冒口纵轴线，其中供给元件的支撑区域是与模体的下侧接触的、基本上径向于冒口纵轴线延伸的凸缘。借助于这样构成的贴靠在模体的下侧上的凸缘，确保用于供给元件的变形区域的变形的、由于相对运动引起的且传递到供给元件上的压力的最优的力传递。贴靠在模体的下侧上的凸缘优选具有至少4mm(优选至少11mm、特别优选至少15mm)的相应的侧面的超出部并且优选具有在0.2mm至0.8mm的范围中的、优选大约0.5mm的材料厚度。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为有利的特征。

根据本发明的冒口插件的供给元件的变形区域优选具有柱状的套筒或由柱状的套筒构成，所述柱状的套筒(在相对运动之前)在到支撑区域的过渡部中具有向外凸出的、卷边状的凹陷部。借助于在柱状套筒的上端部处的这种向外突出的卷边状的凹陷部，根据本发明构成的供给元件的变形区域在压合时经受期望的变形运动，所述变形运动在卷折期间例如仅在供给元件的相应稳定地构成的子部段本身中或沿着模体的部段定位。在供给元件的变形区域的上端部处的卷边状的凹陷部优选具有在3mm至5mm的区域中的、优选大约3mm的宽度和在2mm至8mm的范围中的、优选大约4mm的深度。优选地，变形区域的沿冒口纵向方向延伸的柱状的套筒和在套筒的上端部处延伸的径向延伸的、构成为卷边状的凹陷部的底部的环形部段之间的过渡区域中设有具有在1mm和2mm之间的半径的倒圆的或弯曲的过渡部。

根据本发明的一个有利的改进方案，供给元件具有在变形区域下方锥状逐渐变细的延长区域，这具有的优点是，根据本发明的冒口插件具有到铸模的模型板上的相对小的安置面或延长面。优选地，供给元件在小于变形区域的套筒横截面的一半上逐渐变细，由此即使在相对小的铸件中也已能够实现极为有效的密封供料。优选地，在柱状构成的套筒和圆锥状的延长区域之间设有在25°至40°之间的范围中的、优选大约32.5°的角度。此外，锥状逐渐变细的延长区域的使用具有下述优点，延长区域具有相对于由于模体的密封和与其相关联的相对运动而引起的压力负荷的最优的形状强度或刚性。此外，借助于锥状构成的延长区域，有利地对供给元件的变形区域的高度限界，由此总是确保在用于密封地贴靠在铸模上的延长区域上的足够的力作用。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为有利的特征。

优选地，延长区域配设有破碎棱边，所述破碎棱边优选是破碎芯的部分。通过为供给元件配设优选金属的破碎芯，得到更锋利的破碎棱边，由此造成明显减少在要制造的铸件上的修整。此外，用于根据本发明的冒口插件的安置或延长面在使用破碎棱边时保持为相对小的。

优选地，在本发明的替选的实施方式中，供给元件的延长区域具有沿延伸方向(从延长面到柱状的套筒)伸展的卷边，使得有利地提高关于作用到延长区域上的压力的耐抗性或刚性。由此，能够将在用于铸模的成型材料的压实过程期间延长区域经受塑性变形的风险最小化。优选地，多个卷边均匀分布在锥状逐渐变细的延长区域的环周上。优选地，延长区域具有至少四个卷边，所述卷边优选在延长区域整个长度上(从延长面到柱状的套筒)延伸。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为优选的特征。

根据本发明的一个优选的改进方案提出，模体和/或供给元件具有用于引导定心芯的引导面；优选地，根据本发明的冒口插件构成为自定心的冒口插件。当冒口插件的有针对性的定向对于铸模的模型板必需时，定心芯、也称作定心销的使用总是有利的。定心芯的使用和冒口插件构成为自定心的冒口插件的设计方案以有利的方式简化其操作。根据本发明的且自定心地构成的冒口插件优选在其逐渐变细的延长区域中具有平行于冒口纵轴线伸展的引导面并且模体在上部的、水平伸展的壁部分中具有用于定心芯的上端部部段、优选定心尖的，与冒口纵轴线同轴地设置的定心凹部。

根据本发明的冒口插件的有利的设计方案提出，用于供给元件的材料由金属原料构成或包括这种原料。将优选金属的原料用于构成供给元件所使用的材料证明是有利的，因为关于经由所述供给元件升高的液态金属的耐热性以及其变形区域的关于要与此相关实施的卷折过程的变形能力的有利特性。供给元件设置为，在变形区域上能实现塑性变形，而不使变形区域的材料部段在结构上减弱。由此以有利的方式预防材料断裂。优选地，冷轧成型钢应用于供给元件构造的示例方案。

优选地，模体的材料是具有放热的和/或绝缘的特性的原料或包括这种原料。借助于所使用的、具有放热的和绝缘的特性的原料以有利的方式实现，在冒口空腔中升高的液态金属在足够长的时间间隔内保持在液态状态中。模体的外和内轮廓及其壁厚度的设计方案优选关于铸件的大 小进而关于其浇铸体积和由此得出的用于保持液态的金属的维持时间进行调整或匹配。模体优选在液态金属流入冒口空腔中之后自动地点燃。

本发明的另一方面涉及要求独立保护的铸模，所述铸模构成为具有根据本发明的用于在将金属浇铸到铸模中时应用的冒口插件。铸模的具有至少一个这种根据本发明构成的冒口插件的配备能够实现此外也包围冒口插件的成型材料的简化的压实。根据本发明的冒口插件确保在压实成型材料期间的有利的压合运动，使得也无问题地在铸模上产生相对高的压实压力。此外，借助于在根据本发明的供给元件上的变形区域有利地降低成型材料和/或磨损材料进入到铸模中的风险。这也同样有利地影响制造过程的生产率和故障安全性。

本发明的另一方面涉及用于将冒口插件设置在铸模中的方法，所述方法具有下述步骤：提供根据本发明的冒口插件；将冒口插件设置在成型机中，使得模体和供给元件以如下布置方式存在，模体能从所述布置方式出发相对于供给元件的至少一个部分段运动；将成型材料填入成型机中，使得冒口插件的外壁与成型材料接触；以及压实型砂，使得模体相对于供给元件移动，并且使供给元件的变形区域的至少一个部段卷折。结合根据本发明的方法使用的成型机优选包括模型板(即用于成型机的成形模型装置，通常由带有浇铸入的或机械固定的成形模型的平坦的板构成)。供给元件优选设置为，将其在成型材料的压实过程之前直接与模型板的表面接触。当优选是破碎芯的一部分的破碎棱边集成到供给元件中时，与模型板的直接的接触是特别有利的。替选地，冒口插件与定心芯或定心销共同使用，借助于定心芯或定心销简化冒口插件相对于模型板的定向，然而供给元件还与模型板的表面直接接触。

本发明的另一替选的实施方式提出定心芯的使用，所述定心芯设置为，仅定心芯在将冒口插件装入成型机之后优选与模型板直接接触。此外，冒口插件本身与定心芯直接接触。在此，优选定心环属于定心芯(定心销)，借助于定心环，供给元件的延长区域与模型板的表面隔开地保持，使得在冒口插件的延长区域和模型板之间产生间隙。间隙大小优选为小于1mm、优选小于0.5mm、特别优选小于0.3mm。

根据本发明的方法的一个优选的设计方案的特征在于，当模体沿冒口纵向方向移动到供给元件上，优选在供给元件上移动时，供给元件的 变形区域的部段朝模体的内腔的方向(即朝冒口空腔的方向)卷折。变形区域卷折冒口空腔的至少一个部段中具有的优点是，模体近似完全地在供给元件上运动。由此能够根据在模体之下填入的成型材料的量，使模体必要时直接与铸模的模型板贴靠。

关于根据本发明的方法的其他优选的设计方案，参照对于所描述的冒口插件的优选的设计方式的上述阐述。

根据本发明的一个优选的供给元件一件式地构成并且包括管状的体部，所述体部限定用于液态金属的穿通区域。

供给元件具有彼此隔开的第一和第二端部区域，其中供给元件的第一端部区域以其延长区域安置到成形板、也称作成形模型上。朝向模体的第二端部区域相对于供给元件的第一端部区域向外扩展。

只要优选构成为凸缘的支撑区域设置在供给元件上，那么支撑区域承载模体，其中优选地构成为环形凸缘的支撑区域在一个实施方式中垂直于冒口插件的冒口纵轴线伸展。另一实施方式提出，构成为凸缘的支撑区域倾斜于冒口纵轴线，使得在凸缘和冒口纵轴线之间的角度不等于90°。本发明的所述设计方案分别能与本发明的其他部分方面相结合；鉴于优选的组合，分别相应地适用在相应的段落中所描述的内容。

在优选的供给元件的第二端部区域上设置的卷边状的凹陷部优选通过下述方式构成：管状的体部首先径向向外扩展然后再朝第一端部区域的方向弯曲。优选地，卷边状的凹陷部具有U形，由此在卷边状的凹陷部上构成两个彼此平行地伸展的壁部段。由此在供给元件和模体相对于彼此相对运动时引起供给元件的均匀的(近似对称的)柔和的压合。通过优选彼此平行伸展的壁部段，卷边状的凹陷部具有内和外直径。在彼此平行伸展的壁区域之间的间距确定卷边状的凹陷部的宽度尺寸，所述凹陷部关于供给元件的最大直径优选具有供给元件的最大直径的至少3％至10％的宽度。然而，卷边状的凹陷部的宽度与供给元件的最大直径相比优选小于供给元件的最大直径的20％，15％或10％。

设置在优选的供给元件上的卷边状的凹陷部(沿冒口纵轴线测量)的高度与供给元件的总高度相比，尤其在压缩供给元件之前，具有在3％至20％的范围中的高度。在压实成型材料期间进行供给元件的压合，所 述压合的结果是，供给元件的总高度减小并且在模体和供给元件之间的相对运动的至少一个第一阶段中在供给元件的变形区域中的卷边状的凹陷部的高度显著增大。优选地，在压合供给元件的第一阶段之后，卷边状的凹陷部的高度与供给元件的总高度相比具有在0.5和0.9之间的范围中的比。

为了在成型材料的压实过程期间达到在优选要使用的供给元件处的压合，进而在压合过程之后达到在卷边状的凹陷部的高度和供给元件的总高度之间的目标比例，优选将在至少2kN至4.5kN的范围中的力施加到供给元件的支撑区域上。

根据本发明的优选的供给元件优选在其管状的体部上具有在0.1mm和1.5mm之间，优选在0.3mm和0.9mm之间和特别优选在0.4mm和0.6mm之间的材料厚度。本发明的所述设计方案分别能与本发明的其他部分方面组合；鉴于优选的组合，分别相应地适用在相应的段落中所描述的内容。

为了在加强成型材料时避免优选的根据本发明的模体的断裂或供给元件上的损坏提出，优选的供给元件的初始抗压合强度最高为7000N、5000N或3000N。然而，供给元件的初始稳定性应至少为在250N和1000N之间的范围中，以便在其用于安装在模体上的操作中或在储存和运输期间避免对供给元件的无意的压缩。在克服供给元件的初始抗压合强度之后将变形区域可逆地且完全地卷折所需的力反作用于在优选根据本发明的供给元件上的变形区域的抗卷折强度，所述力优选位于最高4000N和9000N之间的范围中。由此，一方面避免造成在模体上的不期望的断裂。变形区域的抗卷折强度至少为750N。这种优选的冒口插件优选包括其他的在上文或下文中显示为有利的特征。

优选使用的供给元件由多种适合的的材料，例如金属材料，如钢、铝、铝合金、黄铜、铜等或由非金属材料，例如塑料制成。尤其，根据使用的材料推导分别使用的供给元件的初始抗压合强度和抗卷折强度。

结合根据本发明的要装入的供给元件所使用的模体根据供给元件的初始抗压合强度和抗卷折强度优选具有至少5kN、8kN、12kN、15kN、20kN或25kN的抗压合强度。在一系列的模体的实施方式中，其抗压合强度优选小于25kN、20kN、18kN、15kN、10kN或8kN。在此，模体 的强度尤其与用于制造模体的组成部分的组装、将组成部分集合的粘合剂和用于模体的制造方法相关。此外，模体的大小和形状也优选具有对其抗压合强度的影响。供给元件和模体的之前所描述的实施方式分别与其他的本发明的部分方面进行组合。鉴于优选的组合，分别相应地适用在相应的段落中所描述的内容。

根据一个实施方式，优选的供给元件的管状的体部具有圆形的横截面，其中管状的体部的部段构成为变形区域。管状的体部的横截面不强制性是圆形的，而是也例如能够是蛋形的、倒圆的或椭圆的。在一个优选的实施方式中，管状的体部变窄(逐渐变细)为第一端部区域。在铸件旁的窄的部段作为冒口颈部已知并且能够实现在浇铸之后将冒口更好地“敲掉(abschlagen)”。在一系列实施方式中，逐渐变细的颈部关于冒口纵轴线的角度小于45°。

附图说明

在下文中，根据可能的实施例参照附图阐述本发明。在此示出：

图1示出根据本发明的冒口插件在其初始设置方式中的纵剖面示意图；

图2示出根据图1的根据本发明的供给元件的纵剖面细节视图；

图3示出根据本发明的供给元件的细节视图，所述细节图示出在部分卷折到成形模中的状态中的供给元件；

图4示出在完全实施成形模和供给元件之间的相对运动之后供给元件的细节视图；

图5示出根据本发明的供给元件的细节视图；

图6示出具有替选地构成的供给元件的冒口插件的细节视图；

图7示出图1中的根据本发明的冒口插件与替选的定心销组合的示意部分视图，以及

图8示出图7中圈出的细节VII的放大视图。

具体实施方式

在图1中示出在其初始设置方式中的根据本发明的冒口插件2。冒口插件2具有供给元件4和模体6。优选地，供给元件和模体6构成为基本上旋转对称的成形件。冒口插件2的在冒口纵向方向上伸展的旋转轴线(冒口纵轴线)由点划线8表示。模体6具有外轮廓，所述外轮廓从模体的下侧12中在下部部段中向上锥状地扩展。中间部分延伸超过模体6的整个高度的一半，在所述中间部分14中，模体6具有仅一个还略微锥状扩展的外轮廓。在模体的上部部段中，所述模体再锥状地逐渐变细并且终止于水平伸展的上侧16。模体6的限定冒口空腔的内轮廓具有从下侧12起向上略微锥状地逐渐变细的内壁18，所述内壁在模体6的上部部段中转变为较大程度地漏斗状地变窄的壁部分，所述壁部分是用于(在图1中未图示出的)定心芯或定心销的引导面。冒口空腔10的上部终端由柱状构成的用于容纳定心芯的或定心销的尖部的定心凹部20构成。

图2示出供给元件4的细节视图，所述供给元件具有柱状构成的、套筒状的变形区域22和在变形区域上朝示出的模型板30逐渐变细的延长区域24。延长区域具有穿通开口26。在变形区域的上端部上设有环绕的卷边状的凹陷部32，在所述凹陷部上在侧面设置有沿相对于冒口纵轴线8的径向方向伸展的支撑区域34，所述支撑区域示例地构成为与模体6的下侧12接触的凸缘。

在图3中示出在供给元件4和模体6之间的相对运动的第一阶段期间的根据本发明的冒口插件2。由于模体6的之前的移动，变形区域的上部区域在根据图3的示图中已经部段地朝冒口空腔10的方向卷折。卷折的部段(卷折部段)36贴靠在模体6的内壁18上。图3示出，支撑件34通过作用到其上的力局部地扭曲变形，通过模体6的运动引起所述力；由此预防材料断裂。

在图4中示出在完整的压合运动、即在模体6和供给元件4之间的最大相对运动之后根据本发明构成的供给元件。除了变形区域22的卷折部段36以外，还构成折叠区域38。通过弃用折叠区域，在本发明的未图示出的替选的实施方式中供给元件在完整的压合运动之后仅具有卷折部段，所述卷折部段(根据供给元件的尺寸和在模体中的空腔的尺寸)直接贴靠到模体6的内壁上或与内壁18隔开地(即不与内壁直接 接触地)延伸到冒口空腔10中。

图5示出供给元件的细节视图并且说明其结构上的构造。供给元件4旋转对称地且优选一件式地由金属材料制成，例如由软的、适合于冷成型的钢制成。在此，供给元件构成根据本发明的冒口插件2的下部部分段，所述下部部分在其优选借助于深拉进行的成形之后具有大约0.5mm的材料厚度。供给元件4由锥状伸展的延长区域24、柱状构成的变形区域22、卷边状的凹陷部32和支撑区域34构成。将变形区域22与支撑区域34连接的卷边状的凹陷部32构成下述区域，在所述区域在根据本发明的冒口插件2进行压合运动时开始卷折过程。

在图6中示出替选构成的供给元件4’，与图2中示出的实施例不同地在其锥状或漏斗状伸展的延长面40’上沿延长区域的延伸方向具有多个卷边42、42’。经由卷边42、42’引起供给元件4’的延长区域的提高的强度或变形刚性。

在将根据本发明的冒口插件2安置到模型板30上之后(图2)首先进行未详细示出的将成型材料填入到容纳模型板的模箱中，使得冒口插件2的模体和供给元件至少在侧面上由成型材料包围。然后压实成型材料，并且借助于压实引起冒口插件的压合运动(即在供给元件4和模体6之间的相对运动)。通过压合运动，供给元件4的变形区域22至少部段地卷折到冒口空腔10中(图3)。在此，构成的卷折部段36贴靠到模体6的内壁18上。在完全完成压合运动之后，如在图4中示出的，模体6的下侧12直接安置在模型板30上。对于卷折部段36附加的是，产生折叠区域38，由此供给元件4到冒口空腔10中的卷折深度保持为小的。

图7示出根据本发明的冒口插件2的部分视图，所述冒口插件借助于专门构成的定心芯(定心销)44在模型板30上设置并且定向。属于定心芯44的是(与模型板30接触的)定心环46，所述定心环关于冒口纵轴线8、朝模型板30的方向锥状地扩展。如图8中说明的，定心环46构成根部，其用于供给元件4的在其上移动的延长区域24。此外，通过定心环46的锥形形状引起冒口插件2相对于定心芯44的自动的定心。当前，定心环46在其尺寸方面匹配于延长区域24的尺寸、优选延长区域的穿通开口26的尺寸(图2)，使得供给元件4的延长区域24安置在锥状的定心环46上进而与模型板30的表面隔开地保持。由此， 产生在冒口插件的延长区域24和模型板之间的间隙48，重新参照图8。间隙尺寸优选为小于0.3mm。在附图中，相同的构件用相同的附图标记表示。

在本发明的未详细示出的、替选的实施例中，根据本发明的冒口插件与定心销共同地使用，所述定心芯不具有或包括定心环。在此情况下引起，虽然使用定心芯，但是冒口插件的供给元件的延长区域在装入成型机之后与模型板的表面直接接触。

Claims (23)

1.一种用于在将金属浇铸到铸模中时应用的冒口插件，所述冒口插件具有对用于容纳液态金属的冒口空腔(10)限界的模体(6)和供给元件(4)，其中所述供给元件(4)具有用于液态金属的穿通开口(26)，并且其中所述模体(6)能沿冒口纵向方向相对于所述供给元件(4)的至少一个部分段运动，

其特征在于，所述供给元件(4)具有变形区域(22)，所述变形区域设置为，在所述模体(6)的相对运动的至少一个第一阶段中沿冒口纵向方向和朝所述供给元件(4)的方向至少部段地卷折。

2.根据权利要求1所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)设置为，用于朝所述模体(6)的内腔的方向卷折。

3.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，通过所述模体(6)沿冒口纵向方向相对于所述供给元件(4)的至少一个部分段的运动实现，所述供给元件(4)的所述变形区域(22)的至少一个部段至少经由预定的距离伸入用于液态金属的模体(6)的与所述供给元件相符的区域中。

4.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述供给元件(4)的变形区域(22)构成为或设置为，使得所述变形区域在所模体(6)和供给元件(4)之间的所述相对运动的至少一个第一阶段之后具有两个大致平行地沿冒口纵向方向伸展的壁部段。

5.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)设置为，朝所述模体(6)的方向无死区地卷折。

6.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)的卷折的部段(36)以贴靠在所述模体(6)的壁区域的方式构成。

7.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)的卷折的部段(36)的壁部分设置为，用于支撑在所述模体(6)的内壁上。

8.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)设置为，在模体(6)和供给元件(4)之间的相对运动的紧随所述第一阶段的第二阶段期间，沿着部分段折叠。

9.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述供给元件(4)与所述模体(6)经由耦联区域连接，所述耦联区域确保在卷折过程期间在供给元件(4)和模体(6)之间的稳定的连接。

10.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述供给元件(4)具有接合在所述模体(6)上的支撑区域(34)以构成在供给元件(4)和模体(6)之间的耦联区域。

11.根据权利要求10所述的冒口插件，

其特征在于，所述冒口插件(2)具有冒口纵轴线(8)，其中所述支撑区域(34)是与所述模体(6)的下侧(12)接触的、基本上沿冒口纵轴线(8)的径向延伸的凸缘。

12.根据权利要求10所述的冒口插件，

其特征在于，所述变形区域(22)具有柱状套筒，所述柱状套筒在相对运动之前在到所述支撑区域(34)的过渡部中具有向外环周凸出的、卷边状的凹陷部(32)。

13.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述供给元件(4)具有在所述变形区域(22)下方锥状逐渐变细的延长区域(24)。

14.根据权利要求13所述的冒口插件，

其特征在于，所述延长区域(24)配设有破碎棱边。

15.根据权利要求13所述的冒口插件，

其特征在于，所述供给元件的所述延长区域具有沿延伸方向伸展的卷边(42，42’)。

16.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，所述模体(6)和/或所述供给元件(4)具有用于引导定心芯(44)的引导面。

17.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，用于所述供给元件(4)的材料由金属原料构成或包括金属原料。

18.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其特征在于，用于所述模体(6)的材料是具有放热的和/或绝缘的特性的原料或包括这种原料。

19.一种具有根据权利要求1至18中任一项所述的冒口插件(2)的铸模。

20.一种用于将冒口插件(2)设置在铸模中的方法，所述方法包括下述步骤：

-提供根据权利要求1至18中任一项所述的冒口插件(2)；

-将所述冒口插件设置在成型机中，使得所述模体(6)和所述供给元件(4)以如下布置方式存在，所述模体(6)能从所述布置方式出发相对于所述供给元件(4)的至少一个部分段运动；

-将成型材料填入所述成型机中，使得所述冒口插件(2)的外壁与所述成型材料接触；

-压实型砂，使得所述模体(6)相对于所述供给元件(4)移动，并且使所述供给元件(4)的所述变形区域(22)的至少一个部段卷折。

21.根据权利要求20所述的方法，其中当所述模体(6)沿着冒口纵轴线朝所述供给元件(4)的方向运动时，所述变形区域(22)的部段朝所述模体(6)的内腔的方向卷折。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中当所述模体(6)沿着冒口纵轴线朝所述供给元件(4)的方向运动时，所述变形区域(22)的部段卷折到所述模体(6)的所述冒口空腔的至少一个部段中。

23.根据权利要求20或21所述的方法，其中所述成型机具有模型板(30)，并且所述供给元件(4)装入所述成型机中，使得所述供给元件与所述模型板(30)和/或定心芯(44)直接接触。