CN105246618B - 冒口插件，用于冒口插件的成形元件和通过使用其铸造金属的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种在能竖直地分开的铸模中铸造金属时使用的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)，所述冒口插件具有第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)和第二成形元件(10)，所述第一成形元件和所述第二成形元件(i)能相对于彼此可伸缩地移动，(ii)限定用于容纳液态的金属的冒口空腔(30)，以及(iii)设置用于借助于能沿着定心轴线(28)定位的定心芯轴(20，22’)来定位，其中第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)具有用于液态的金属的穿通开口(18)，并且其中冒口空腔(30)构造为，使得在所述定心轴线(28)水平地设置时，冒口空腔(30)的大部分的体积份额能定位在所述定心轴线之上。

Description

冒口插件，用于冒口插件的成形元件和通过使用其铸造金属 的方法

技术领域

本发明涉及一种在能竖直地分开的铸模中铸造金属时使用的冒口插件，所述冒口插件具有第一成形元件和第二成形元件，所述第一成形元件和第二成形元件限定用于容纳液态的金属的冒口空腔，其中第一成形元件具有用于液态的金属的穿通开口并且设置用于安置到模型或能枢转的模板上。

背景技术

冒口插件，也称作冒口，优先在铸模中铸造金属的制造过程中使用。冒口插件通常构成空腔，其中冒口插件由用于制造铸模的模塑材料包围。在铸模之内设为用于容纳液态的金属的铸造腔具有到冒口空腔的通道，因此在铸造过程期间填入铸模中的液态的金属的部分量进入所述冒口空腔中。这样到达冒口中的液态的金属应能够在凝固过程中(与铸造金属的收缩相结合)流回到铸模中，以便在那平衡或补偿铸造件的收缩直至固相温度。

为了确保位于冒口中的金属流回要保证的是，在冒口插件中的金属还是液态的，而在铸模内部的金属已经凝固或已经部分地凝固成铸造件。为了所述目的，冒口插件的至少一部分通常由隔热的和/或放热的材料构成，其中在液态的金属进入到冒口插件中时放热的材料由于所存在的温度被点燃。因此，从此刻起，在冒口插件的材料之内自动地进行放热反应，通过所述放热反应经过特定的时长为位于冒口中的金属输送热能并且在冒口空腔中的和在到铸模的铸造腔的过渡区域中的金属保持在液态状态中。

基于在铸造的领域中也明显提高的生产能力要求寻找能实现使模具制造自动化进而规模制造用于铸件的铸模的途径。为了所述目的，例如研制自动化的、竖直的湿型砂造型设施(例如DISA工业公司A/S的迪砂造型机)，其中例如将第一半模安装到仅能线性调节的压力机柱塞上。相关联的第二半模通常安装在能枢转的模板上，所述模板在水平取向和竖直取向之间来回运动，其中第二半模在所述水平取向中例如配设有冒口。在其竖直的工作位置中，能枢转的模板通常还能够同样地、优选平行于第一半模地移动。在竖直分开的、借助于其制造相对薄壁的铸件的铸模中例如存在下述问题：即确保例如隔热的、重的铸件部段的补充给料。为了保证这种隔热的区域的补充给料，使用冒口插件，其冒口纵轴线大致垂直于能枢转的模板定向，使得这样设置的冒口插件的冒口纵轴线在铸造过程期间大致水平地伸展。这种冒口插件具有待与模型或能枢转的模板接触的成形元件，所述成形元件配设有用于液态的金属的穿通开口。

从公开文件DE 202011103718 U1中已知一种在能竖直地分开的铸模中铸造金属时应用的冒口插件，所述冒口插件具有第一成形元件和第二成形元件，所述第一成形元件和第二成形元件限定用于容纳液态的金属的冒口空腔。第一成形元件具有用于安置到模型或能枢转的模板上的安置区域。安置区域设有用于液态的金属的穿通开口，其中穿通开口的中轴线与第一成形元件的中心区域错开地设置。通过偏心地设置的穿通开口，液态的金属在铸造过程期间进入冒口的下部区域中并且在使用冒口插件时大致垂直于冒口纵轴线在冒口插件之内升高。由此，应实现在收缩过程中的金属的改进的补充给料。为了在压缩构成铸模的造型材料时能够更好地承受作用到给料插件上的力，从DE 202011103718 U1中已知的冒口插件在其第一成形元件上具有能镦锻的安置区域，所述安置区域在压缩造型材料时可逆地变形。根据变形度，在压缩造型材料之后将安置区域压到模板上的力能够是相对小的，使得可能能够造成造型材料侵入到安置区域和模型之间的区域中。此外，存在下述风险：在将安置区域镦锻在第一成形元件上和与其关联的在第一成形元件和模型或能枢转的模板之间的间隔减小时造成过高的作用到冒口插件上的压缩压力，这能够造成通常由放热的材料构成的第二成形元件的断裂。

从DE 34 23 220 A1和由同一申请人提出的DE 84 18 911 U1中已知一种在能水平地分开的铸模中铸造金属时使用的冒口插件，所述冒口插件包括第一成形元件和第二成形元件。第一成形元件构成侧向地安置到模型上的冒口根部，其中第一成形元件在上半模和下半模之间的分离面之下容纳在下半模的造型材料中。在此，第一成形元件具有由隔热的和/或放热的冒口材料构成的外壳。第二成形元件设置在铸模的上半模中并且在将上半模和下半模组合成铸模时与构成冒口根部的第一成形元件接触。借助于安置到第一成形元件之上的第二成形元件构成冒口空腔，所述冒口空腔的大部分的体积份额设置在第一成形元件的水平伸展的穿通开口之上。原则上分别单独地在制造各个半模时在下型腔和上型腔中进行压缩造型材料。

从公开文件DE 87 02 296 U1中同样已知一种在能水平地分开的铸模中铸造金属时应用的冒口插件。冒口插件还具有构成为冒口下部的第一成形元件和构成为冒口上部的第二成形元件。在第一和第二成形元件之间的分离尤其设置在上半模和下半模之间分离平面的区域中。在此，用于铸件的穿通开口至少通过上部的第二成形元件的一个区域构成。在第二成形元件中，在尤其在使用时水平伸展的穿通开口之上设有熔液储存部以在铸件的凝固过程期间供给液态的金属。

发明内容

基于前述问题，本发明基于的目的是，提出一种冒口插件，在制造铸模时，所述冒口插件在能竖直地分开的铸模中承受高的压缩压力并且在其使用中减小造型材料渗入到安置区域和模型之间的风险。

本发明通过下述方式实现开头提到的类型的冒口插件中的本发明的基本目的：将第一成形元件和第二成形元件能相对于彼此伸缩地移动并且设置用于借助于能沿着定心轴线定位的定心芯轴来定位，其中由第一和第二成形元件限界的冒口空腔构造为，使得在水平地设置定心轴线时,冒口空腔的大部分的体积份额能定位在定心轴线之上。

由此，本发明涉及一种冒口插件，所述冒口插件适合于在能竖直地分开的铸模中铸造金属时使用，所述铸模借助于竖直的造型设备例如DISA工业A/S公司的迪砂造型机来制造。冒口插件包括至少一个第一成形元件和第二成形元件，所述第一成形元件和第二成形元件限定用于容纳液态的金属的冒口空腔。第一成形元件具有用于液态的金属的穿通开口，所述穿通开口通常用于安置到模型或能枢转的模板上。在将金属填入铸模中时，液态的金属经由穿通开口进入到冒口插件中；然后在收缩过程期间(直至铸件完全地凝固)所述液态的金属穿过穿通开口再从冒口空腔流回到铸模中。典型地与穿通开口的中轴线重合的冒口插件的定心轴线尤其在使用冒口插件时在竖直的造型设备中(即当定心轴线占据水平位置时)向下与第一成形元件的中心区域错开地设置。由此，在铸模和冒口空腔之间的引导金属的连接设置在冒口插件的下部区域中，使得冒口空腔的大部分的体积份额定位在定心轴线之上(进而典型地同时在穿通开口的中轴线之上)。根据本发明的冒口插件的第一成形元件和第二成形元件部段地构成为能相对于彼此伸缩地移动，使得在压缩最终将冒口插件近似完全包围或围住的造型材料时，成形元件中的一个、优选第二成形元件能够尤其避开作用到第二成形元件上的压力。在伸缩地相对于彼此移动时进行在第一成形元件和第二成形元件之间的相对运动，其中第二成形元件优选部段地在通常不变形的第一成形元件上沿定心轴线方向移动，其中第一成形元件借助于其安置区域和构成安置区域中的穿通开口贴靠或支撑在模型或能枢转的模板上。

本发明基于的认知是，借助于可伸缩的冒口插件，通过在成形元件之间的摩擦力能够产生在第一成形元件的安置区域和(例如)模型之间的足够大的挤压力，借助于所述挤压力确保在压缩造型材料时第一成形元件可靠地贴靠在模型上，其中冒口插件的第一和第二成形元件至少在部段上相对于彼此伸缩式地移动。通过第二成形元件相对于第一成形元件的可移动性还保证，与具有在第一成形元件上的能镦锻的安置区域的冒口插件不同，第二成形元件在过量地作用到冒口插件上的压缩压力时能够无问题地朝模型的方向转移。在第一成形元件和例如模型之间的造型材料的如在现有技术中同样高的压缩通过要运动到模型上的第一成形元件给出，使得由此有利地避免相对高的压力从四周作用到冒口插件上。通过相对于模型固定的第一成形元件同时明显地减少在压缩期间冒口插件折断的风险。由此，第一和第二成形元件的壁厚度选择为，使得它们能够确保用于在冒口空腔中使金属保持液态所必需的隔热或热功率。此外，通过冒口空腔的优选的设计方案能够借助于其在使用冒口插件时在定心轴线之上定位的、用于容纳液态的金属的体积份额保证，在要制造的铸件的凝固过程和与其关联的收缩过程中在冒口空腔之内存在足够量的液态的金属，所述足够量的液态的金属能够朝铸模的方向流动。

本发明的另一方面涉及一种成形元件，以用作根据本发明的(如上文或下文中定义的)冒口插件的第一或第二成形元件。借助于根据本发明构成的、用作根据本发明的冒口插件的第一或第二成形元件的成形元件在造型材料压缩期间确保在第一成形元件的安置区域和例如模型或还有能枢转的模板之间的可靠的密封，其中冒口插件无问题地保持高的压缩压力进而能够确保在铸造时的高质量。同时，借助于在定心轴线之上构成的体积份额构成用于要保持液态的金属的相对大的储存部。

根据另一实施方式，对于根据本发明的成形元件的可伸缩的设计方案替选地或附加地提出，在第一成形元件上(作为根据本发明的冒口插件的构件)设置有至少一个排气开口用于对由第一和第二成形元件限界的冒口空腔排气。排气开口应在水平地设置定心轴线时设置或定位在第一成形元件中的定心轴线之上，由此能够以相应高的速度执行铸造过程，而不存在冒口由于在其内部积聚的空气而不充分地填充有液态的金属的风险。

本发明的另一方面涉及一种用于制造根据本发明的(如上文或下文中定义的)冒口插件的套件，所述套件包括第一成形元件和第二成形元件。由此，这种套件包括能够组装成根据本发明的冒口插件的第一成形元件和第二成形元件。在此，给出的第一成形元件能与不同构造的第二成形元件组合并且给出的第二成形元件能与不同构造的第一成形元件组合。

在根据本发明的冒口插件上，在第二成形元件上为了定位定心芯轴设有锥状地伸展的壁部段和/或用于芯轴尖部的柱形的或非柱形的凹部。借助于在第二成形元件上构成的壁部段和用于定心芯轴的芯轴尖部的(优选柱形的)凹部，实现将冒口插件简化地安置到定心芯轴上或安置在模型上。优选地提出，至少一个锥状伸展的壁部段和凹部构成在第二成形元件的内轮廓上。优选地，柱形的凹部与定心轴线同心地设置，由此确保安置到定心芯轴上的冒口插件相对于模型或能枢转的模板的精确的定向，所述模型或模板优选结合能竖直地分开的铸模使用。凹部优选形状配合地与能装入凹部中的定心芯轴尖部的外轮廓相对应；相应的定心芯轴优选是根据本发明的套件的组成部分。

优选地，在第一成形元件上附加地设置用于冒口空腔的排气的排气开口，所述排气开口在水平地设置定心轴线时能定位在定心轴线之上。在使用冒口插件时经由排气开口以有利的方式确保，在冒口空腔中、尤其在能定位在定心轴线之上的体积份额中在将液态的金属填入铸模中时并且在进入或转移到冒口插件中时不形成气垫，所述气垫能够防止液态的金属在冒口空腔之内升高。由此，在冒口空腔中包含足够量的液态的金属，所述量的液态的金属在凝固的铸件的收缩过程期间能够回到铸模中。排气开口优选设置在冒口插件的第一成形元件上，所述第一成形元件不改变其在压缩造型材料期间相对于模型或能枢转的模板的位置。排气开口例如设置在或构成在使用时(即在铸造期间)对冒口空腔向上限界的壁部段中，其中排气开口具有中轴线，中轴线优选以相对于冒口插件的定心轴线成0°至90°之间的角度延伸。在此，排气开口在冒口插件的第一成形元件上的所阐述的构成方案是独立的创造性的方面，所述方面能被视作也与第一和第二成形元件相对于彼此的可伸缩的可移动性无关。由此，本发明的另一独立的方面涉及在能竖直地分开的铸模中铸造金属时使用的冒口插件，所述冒口插件具有第一成形元件和第二成形元件，所述第一成形元件和第二成形元件限定用于容纳液态的金属的冒口空腔并且设置用于借助于能沿着定心轴线定位的定心芯轴来定位，其中第一成形元件具有用于液态的金属的穿通开口(其中轴线优选与定心轴线重合)并且第一成形元件附加地具有用于冒口空腔的排气的排气开口；在水平地设置定心轴线时，排气开口优选能定位在定心轴线之上，并且冒口空腔优选构造为，使得在水平地设置定心轴线时，冒口空腔的大部分的体积份额能定位在定心轴线之上。本发明的这个独立的方面能与本发明的其他方面进行组合；关于优选的组合，在相应的段落处所提到的内容分别相应地适用。替选地或附加地，排气开口设置在冒口插件的第二成形元件上。

优选地，排气开口构成为排气通道，其中排气通道优选部段地或在其整个长度上平行于定心轴线伸展。经由在使用冒口插件时在竖直的造型设备中至少部段地水平伸展的排气通道，与设置在模板上的结构件或安置件简单的附加的耦联是可能的。优选地，这种结构件或安置件设置在能枢转的模板上并且构成沿着模板的部段延伸的成型件，由此在铸造工作时得出在能枢转的模板上的优选竖直伸展的排气通道。由此，借助于安置件构成用于在要生产的铸模之内优选竖直伸展的排气通道的成型件并且同时实现与模板的机械的耦联，借助于所述耦联引起根据本发明的冒口插件相对于模型和模板的附加的位置固定。此外，排气开口作为通道的设计方案保证位于冒口插件中的空气在铸造过程期间的快速地漏出。

根据本发明的冒口插件是优选的，其中第二成形元件由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料和/或第一成形元件由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料。借助于使用放热的冒口材料，在铸造过程期间实现高的经济性和尤其良好的密封给料，因为经由放热的冒口材料能够将位于冒口插件中的金属保持液态状态相对长的时间间隔。例如第二成形元件的在外部在第一膜元件上移动的区域能够替代由放热的材料构成也由隔热的冒口材料构成，所述隔热的冒口材料以有利的方式减小来自冒口插件的散热。然而，作为冒口材料也能够简单地使用借助于粘合剂粘合的型砂、尤其石英砂。然而，通常优选将放热的材料用于构成成形元件的至少一部分。冒口插件的特定的区域能够由具有不同特性的(放热或隔热)的不同的材料构成。替选地，成形元件能够分别由具有放热的或隔热的组成部分的均匀的材料混合物构成。

为了特定的目的，根据本发明的冒口插件是有利的，其中第一成形元件由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料和/或第二成形元件由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料。在冒口插件的一个替选的实施方式中优选提出，第二成形元件由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料和/或第一成形元件不包括放热的冒口材料并且优选由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料或由如下材料构成或包含如下材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。在根据本发明的冒口插件的另一替选的设计方案中，第二成形元件由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料和/或第一成形元件由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料或如下材料构成或包含如下材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。

代替商业上通用的冒口材料，根据本发明的冒口插件的第一成形元件也能够由其他的材料构成，所述其他的材料优选选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。

在根据本发明的冒口插件的另一替选的设计方案中，第二成形元件由放热的或隔热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的或隔热的冒口材料和/或第一成形元件由如下材料构成或包含如下材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。由此，作为用于第一成形元件的材料，能够选择性地使用放热的或隔热的材料以及金属、塑料或纸板或由金属、塑料和/或纸板构成的混合物或复合材料。

为了构成第二成形元件优选使用放热的和隔热的冒口材料。在实际中，单独地或通过考虑分别要满足的任务分配来进行第一和第二成形元件的材料选择。第一成形元件的材料的选择能够与用于第二成形元件的材料的选择无关地进行，只要根据本发明的冒口插件的专门的使用目的不需要协调。

在根据本发明的冒口插件的一个替选的设计方案中，第一成型件优选构成易割片。易割片的使用结合第一成型件或第一成形元件的子元件由是金属或包含金属的材料的构成是尤其有利的。

冒口插件的一个优选的设计方案提出，第一成形元件一件式地构成或由两个组合的子元件构成，所述子元件是相对于彼此位置稳定或可伸缩的，其中第一子元件包括冒口插件的占用面并且第二子元件设置用于与第二成形元件连接。在一件式地构成的成形元件中，用于安置到模型或模板上的安置区域和与第二成形元件相对应的连接件由唯一的结构件构成。在第一成形元件的两件式的设计方案中，连接区域由子元件构成并且冒口插件的安置区域优选由金属套管(作为另外的子元件)构成。如EP 2 097 193 A中所描述的，通过参引结合于此，在第一实施方式中第一子元件是管状的元件，所述管状的元件在交货状态中以不同的距离推入到第二子元件中。在一些情况下有利的是，管状的第一子元件在交货状态中不以最大距离推入到第二子元件中，使得所述第一子元件在之后的时间点、例如在将相应的冒口插件设置在模型或能枢转的模板上之后并且在压缩将冒口插件最终近似完全包围的造型材料期间进一步推入到第二子元件中。一个替选的实施方式，在第一成形元件的管状的第一子元件和第二子元件之间设有位置固定的连接。因此，两个子元件的移动是不可能的或不存在的。本发明的所述有利的设计方案分别能与本发明的独立的方面组合。对于优选的组合，在相应的段落处所提到的内容分别相应地适用。

第一成形元件具有朝向模型或能枢转的模板的面，所述面优选平行于或倾斜于能枢转的模板伸展。优选倾斜地伸展的面距模型或模板的间距优选从冒口插件的定心轴线或安置区域开始至少部段地增大。

优选地，在第一成形元件上和/或在第二成形元件上设置有保持元件，借助于所述保持元件，第一成形元件和第二成形元件保持在初始位置中，其中保持元件设置用于在可伸缩地移动时(在第一和第二成形元件可伸缩地相对于彼此移动期间)被分离或被变形。借助于保持元件，第一和第二成形元件在安置到模型或模板上期间或在推到设置在模型或模板上的定心芯轴上时相对于彼此保持在预设的设置方式中。如在EP 1 184 104 A中公开的，保持元件优选是相应的成形元件的集成的组成部分，其中保持元件在制造相应的成形元件时不借助于附加步骤地模制到所述成形元件上。例如是突起部、环绕的立环或垂直地在内轮廓或外轮廓上突出的销的保持元件通常分别仅具有至分别所属的成形元件的剩余部分的小的连接面。

优选地，第一成形元件包括外面部段，所述外面部段邻接或贴靠在第二成形元件的内面部段上并且所述外面部段在成形元件可伸缩地移动到彼此中或相对于彼此可伸缩地移动时防止或阻止第一成形元件相对于第二成形元件侧向地倾斜。在第一成形元件的外轮廓或外面部段上和/或第二成形元件的内轮廓或内面部段上优选构成有引导面，借助于所述引导面将两个成形元件以有利的方式相对于彼此引导并且直接滑离彼此。引导面优选设置用于确保在第一和第二成型件之间的均匀的相对运动，使得优选在压缩造型材料期间和在由此引起第二成形元件在第一成形元件的至少一个部段上移动时避免第二成形元件歪斜。为了所述目的，第一和第二成形元件优选具有足够高的或以足够量的彼此覆盖的引导面。借助引导面在例如保持可相对于彼此运动的成形元件的外轮廓和内轮廓的面区域上的构成方案，实现引导面在相应的构件上的结构上简单的设计方案。在引导面在第二成形元件的内轮廓的面区域上构成时，第二成形元件在冒口插件的第一成形元件上移动，由此第一成形元件的部段容纳在第二成形元件中。在此，两个成形元件相对于彼此的移动的程度尤其与在压缩期间借助于竖直的造型设备作用到造型材料上的压缩压力相关。代替直接滑离彼此的内轮廓和外轮廓，第一成形元件和/或第二成形元件能够构造有在内轮廓上向外突出的或在外轮廓上向内突出的引导连接片，使得实现滑动引导。

根据本发明的冒口插件是优选的，其中所述第一成形元件作为用于达到和/或保持冒口插件相对于模板的预定的定向的机构具有穿通开口，所述穿通开口是非圆形的并且优选选自由椭圆、不圆，削平的圆、削平的椭圆、三角形、四角形或多角形构成的组和/或具有一个或多个附加的凹部或开口以容纳第二定心芯轴，其中一个或多个凹部或开口优选平行于定心轴线伸展和/或在朝向模板的侧上具有一个或多个间隔保持件。具有例如不对称地或不圆地构成的横截面的穿通开口能够实现构成冒口插件相对于模型或能枢转的模板的有利地作用的抗扭。优选非柱形地构成的穿通开口优选完全地与定心芯轴的外面相对应，所述定心芯轴设置在模型或模板上并且插到或推到冒口插件上。同时，第一成形元件优选具有单侧削平的穿通开口，使得冒口插件在安置到模型或模板上时优选仅能够占据唯一的插接位置或插接定向(钥匙-锁原理)。由此避免，冒口插件占据在要生产的能竖直地分开的铸模之内的无意的错误的定向，并且实现，实际上冒口空腔的大部分的体积份额在使用冒口插件时优选定位在(水平伸展的)定心轴线之上。本发明的所述有利的改进方案分别能与本发明的独立的方面进行组合；关于优选的组合，在相应的段落处所提到的内容分别相应地适用。

优选地，根据本发明的冒口插件作为用于达到和/或保持冒口插件相对于模板的预定的定向的机构具有一个或多个附加的凹部或开口以容纳第二定心芯轴，其中一个或多个凹部或开口优选平行于定心轴线伸展。通过在第一成形元件上构成至少一个或多个附加的凹部或开口，实现用于至少一个第二定心芯轴的容纳部，由此以有利的方式改进冒口插件相对于定心轴线和模型或能枢转的模板的位置稳定性或定向。在第一成形元件上的附加的凹部或开口尤其朝向模型或能枢转的模板并且例如具有锥状的形状。所述凹部或开口优选平行于定心轴线伸展。从第一成形元件的外侧延伸至冒口空腔中的凹部或开口是优选的。由此，实现将冒口插件有利地简单地安置到定心芯轴上，所述定心芯轴同样是本发明涉及的由根据本发明的冒口插件和用于形状配合地容纳冒口插件的定心芯轴构成的套件的一部分。优选地，优选平行于定心轴线伸展的附加的凹部或开口在压缩造型材料和接着将定心芯轴从开口移除之后，同时承担从冒口空腔中排气的功能。为了所述目的，在将冒口插件使用在竖直的造型设备中时或在将冒口插件的定心轴线水平地定向时，用于容纳至少一个另外的定心芯轴的附加的凹部或开口构成在定心轴线之上、优选在尽可能高的位置处构成在第一成形元件上。

在根据本发明的冒口插件的优选的设计方案中，一个或多个间隔保持件设在第一成形元件的朝向模板的侧上，所述间隔保持件例如构造为柱形的凸块或销。间隔保持件具有的目的是，保证在模板或模型和安置在模型或模板上的第一成形元件之间的造型材料的压缩期间的位置固定。一旦第一成形元件位置固定，那么同样对于第二成形元件实现位置固定，更确切地说例如通过第一和第二成形元件的优选彼此接触的相对应的引导面。对于在第一成形元件的朝向模板的侧上的一个或多个间隔保持件替选地或附加地，第一成形元件能够在内侧上具有贴靠面，所述贴靠面例如在第一成形元件的至少一半的高度上优选平行于定心轴线延伸并且还设立且设置用于与能设置在模板或模型上的定心芯轴的支撑面接触。优选地，内侧的贴靠面与对穿通开口限界的拱腹面的一个面区域齐平或在一个平面中构成。由此，第一成形元件替选地或附加地借助于其内侧的贴靠面支撑在(通常垂直地在模型或模板上突出的)定心芯轴上。所有上述用于达到和/或保持冒口插件相对于模板的预设的定向的机构能够分别单独地或以彼此组合的方式设置在根据本发明的冒口插件上。据此，根据本发明的冒口插件能够具有所给出的机构中的一个、两个机构或全部机构。本发明的所述有利的设计方案分别能与本发明的独立的方面进行组合；对于优选的组合，在相应的段落处所提到的内容分别相应地适用。

优选的是，第二成形元件在内侧上在其与穿通开口相对置的(容纳芯轴尖部的)端部上具有一个或多个模制的连接片或壁部段，所述连接片或壁部段将冒口空腔划分成腔室。借助于在内侧上突出的、例如构造为所谓的威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件的连接片或壁部段，在冒口插件的定心轴线之上的区域中抑制在液态的金属的表面上过早地构成铸件砂皮，由此改进所述冒口插件的作用，即位于其中的液态的金属的液态保持。优选地，在第一和第二成形元件上分别设有至少一个在冒口空腔中突出的连接片。在水平地设置定心轴线时，连接片设置在第一和第二成形元件的设置在定心轴线之上的内部的壁部段上并且优选在平行于、优选能穿过定心轴线伸展的平面中延伸。在相应地压缩造型材料并且与其关联地将冒口插件的两个成形元件移动到一起时，也以术语威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件已知的连接片优选能够全等地以一个在另一个之上或一个在另一个上方的方式放置。一个或多个连接片能够是单独构成的、要装入到冒口插件的冒口空腔中的接合件，或构成为模制到第一和第二成形元件的内轮廓上的部件。在根据本发明的成形元件的成形期间，制造模制的连接片，并且所述连接片例如包括棱镜形状，其中连接片设置在根据本发明的冒口插件的内部的表面上，使得所述连接片在使用时(即在铸造工作中)设置在冒口空腔的上端部处。

优选地，根据本发明的套件除了第一成形元件和第二成形元件以外，包括用于形状配合地通过冒口插件容纳的定心芯轴。优选地，(再由第一和第二成形元件构成的)冒口插件能在定心芯轴上移动或能插到定心芯轴上。用于容纳或保持冒口插件的定心芯轴具有定心芯轴根部，所述定心芯轴根部具有尤其对应于在第一成形元件中的穿通开口的拱腹面的造型。定心芯轴根部的横截面根据穿通开口优选非柱形地构成，而优选选自由圆形、不圆形，削平的圆形、削平的椭圆形、三角形、四角形或多角形构成的组。由此，在定心芯轴和冒口插件之间产生抗扭，此外定心芯轴和成形元件优选设计为，使得冒口插件和定心芯轴能够采用相对于彼此的仅一个唯一的位置，在所述位置中第一成形元件和与第一成形元件相对应的第二成形元件能够移动到定心芯轴上(钥匙-锁原理)。这样，保证冒口插件在模板上的优选的定向并且以有利的方式避免错误的操作。对于在造型方面对应于穿通开口的定心根部附加地，定心芯轴具有定心尖部，其形状与在第二成形元件上的凹部的内轮廓相对应，所述凹部设置用于容纳芯轴尖部。

本发明的另一方面涉及一种用于在具有能枢转的模板的设备中铸造金属的方法，所述方法具有下述步骤：将根据本发明的(如上文或下文中定义的)冒口插件安置在具有定心芯轴的模型上，所述模型设置在能枢转的模板上，或直接设置在具有定心芯轴的能枢转的模板上；枢转模板连同安置在其上的冒口插件，使得冒口插件的定心轴线到达水平线中然后将冒口空腔的大部分的体积份额定位在定心轴线之上。优选地，这种能枢转的模板在制造铸件时在能竖直地分开的铸模中使用。此外，本发明基于的认知是，在这种方法中定心轴线水平地定向然后液态的金属能够在冒口空腔的大部分位于定心轴线之上的体积份额中升高。由此，冒口插件的在铸造工作中高于穿通开口的体积部分在要制造的铸件的凝固过程期间形成供给储存部，保持液态的金属能够从所述供给储存部中流入到铸模中。借助于优选在第一成形元件中设有的排气开口，在铸造过程期间确保铸模的以及冒口插件的最优的排气，使得能够以相对短的时间实现将液态的金属填入到铸模中。能够经由排气开口有利地避免不利地作用于冒口插件之内的给料体积的空气杂质。为了保证在铸造工作中的排气，在能枢转的模板上例如设有间隔保持件，所述间隔保持件具有垂直地穿过在第一成形元件上的至少一个排气开口伸入的定心芯轴并且具有与间隔保持件耦联的结构件或安置件。结构件或安置件优选沿同样竖直的定向(在定心轴线水平地定向时)伸展并且在铸造工作中之后将用于将空气从冒口插件中引出的排气通道定位的部位处设置在模板上。

上文所描述的方法的特征在于铸造法的一部分，所述一部分作为另外的步骤包括：提供根据本发明的冒口插件；将造型材料填入到造型机中，使得冒口插件的外壁与造型材料接触；压缩造型材料，其中第二成形元件相对于第一成形元件移动，其中在第二成形元件相对于第一成形元件的至少一个子部件移动期间固定第一成形元件相对于模板或相对于模型的位置。优选地，根据本发明的冒口插件手动地或机械地安置在模型和/或模板上。

附图说明

在下文中，根据从中得出另外的创造性的特性的多个实施例，通过参照附图详细描述本发明。附图示出：

图1a和1b示出根据本发明的冒口插件的第一实施例的剖视图；

图2a和2b示出根据本发明的冒口插件的设置在模型上的第二实施例的视图；

图3a至3c示出根据本发明的冒口插件的另一实施例的纵剖面视图；

图4示出根据本发明的冒口插件的具有在第一成形元件上的变小的安置区域的视图；

图5示出根据图2a和2b的多个冒口插件的在纵剖面中在模型的彼此隔开的区域中设置的视图；

图6a和6b示出第一成形元件的一个实施例的侧视图和剖面的前视图；

图7a和7b示出根据图1a和1b的第一成形元件的侧视图和剖面的前视图；

图8a和8b示出根据图3a和3b的第一成形元件的侧视图和剖面的前视图；

图9a和9b示出第一成形元件的另一实施例的侧视图和剖面的前视图；

图10a和10b示出根据本发明的第二成形元件的剖视图和侧视图；

图11a和11b示出与根据本发明的冒口插件相对应的定心芯轴的前视图和俯视图；

图12a、12b和12c示出根据本发明的定心芯轴的另一实施例的前视图和侧视图和俯视图；以及

图13a至15以剖视图示意地示出从将根据本发明的冒口插件安置到能枢转的模板上直至将产生的半模组合成铸模的铸模制造。

具体实施方式

在图1a中示出根据本发明的在冒口插件在模型4的部段上的初始设置中的冒口插件2，其中用于要制造的铸件的模型4的部段安置或设置在沿水平定向设置的模板6上。冒口插件2包括第一成形元件8和第二成形元件10，第一成形元件和第二成形元件以能相对于彼此可伸缩地移动的方式构成。为了确保第一成形元件10和第二成形元件相对于彼此的可靠的移动，成形元件8、10具有能彼此直接贴靠的引导面12、14。第一成形元件8的引导面12通过其外轮廓构成并且第二成形元件10的引导面14通过其内轮廓构成。为了使第一和第二成形元件8、10首先保留在其初始设置中，在第一成形元件上设置保持元件16、16’，所述保持元件防止成形元件过早地移动到彼此中或在彼此上移动。冒口插件2借助于定心芯轴20定位在模型4的部段上。定心芯轴20固定地设置在模型4上。第一成形元件8还具有用于安置到模型4上的安置区域17，所述安置区域具有与定心芯轴20的定心芯轴根部22形状配合地对应的穿通开口18。定心芯轴20还具有定心芯轴尖部24，第二成形元件10的凹部26能推到所述定心芯轴尖部上，使得在推到其上之后第二成形元件保持在位置中。穿通开口18以及凹部26具有彼此同轴地伸展的中轴线，其中冒口插件2设置用于沿着由定心芯轴20构成的定心轴线28定位。

根据图1b，能枢转地构成的模板6转换到竖直的设置方式中，使得定心轴线28具有水平的定向。借助于冒口插件的第一和第二成形元件8、10构成冒口空腔30，其中在水平地设置定心轴线时(如在图1b中示出的)冒口空腔30的大部分体积份额设置在定心轴线28之上。由此，冒口空腔30的大部分份额同时设置在穿通开口18之上，使得在铸造过程期间，尤其在凝固过程期间，确保仍用来自冒口插件的液态金属可靠地供给铸模。为了在压缩围绕冒口插件的造型材料时保持冒口插件2相对于模型4或模板6的位置固定的定向，第一成形元件8附加地具有贴靠面60(图6a)，所述贴靠面支撑在定心芯轴20的中心部件74的支撑面62(图11a)上。

图2a和2b示出冒口插件2’的第二实施例，所述冒口插件具有第一成形元件8’和第二成形元件10，第一成形元件和第二成形元件以相同的方式借助于定心芯轴20设置在模型4的部段上。为了改进冒口插件2’相对于模型4或相对于模板6的定位，第一成形元件8’与其穿通开口18隔开地在其朝向模板6的侧上具有附加的定心凹部32，所述定心凹部能与第二定心芯轴34的尖部贴靠。由此在冒口插件上围绕定心轴线28构成抗扭。定心凹部32构成或设置在朝模板突出的凸块或销36上。图2b将具有水平伸展的定心轴线的冒口插件2’以其设置在竖直伸展的模板6上的设置方式示出。使用至少一个也满足间隔保持件的功能的第二定心芯轴34还具有的优点是，在这里没有详细描述的压缩期间，第一成形元件8’现在经由至少两个支承点朝模板6的方向支撑。由此以有利的方式也在压缩过程期间保证冒口插件的位置稳定的定向。

图3a示出根据本发明的冒口插件的另一实施例。冒口插件2”包括能相对于彼此可伸缩地移动的第一成形元件8”和第二成形元件10。两个成形元件8”、10形成或限定用于容纳液态的金属的冒口空腔30并且设置用于定位在限定定心轴线28的定心芯轴20上。第一成形元件8”和第二成形元件10同样如两个之前讨论的实施例中那样在图3a中示出的初始设置方式中经由保持元件16、16’固定。借助于第一成形元件的安置区域17安置在模型4上的第一成形元件8”与穿通开口18隔开地具有第二开口、排气开口38用于从冒口空腔30中排气，所述排气开口从第一成形元件8”的外侧伸至内侧，使得构成通道40。如从图3a中看到的，通道40用作为用于定心芯轴42的定心容纳部，所述定心芯轴同时是将第一成形元件8”相对于模板保持位置的间隔保持件44的部分。间隔保持件借助于一个端部直接设置在模板6上并且借助于其另一端部与第一成形元件8”的凸块或销36’贴靠，在间隔保持件44上构成有用于冒口插件2”的抗扭装置和位置固定装置。与之相应地，冒口插件2”在模板6枢转至垂直线中期间，这在图3b中说明，相对于模型4的部段或模板6固定。根据图3b，冒口插件2”仍然位于其相对于模板6的初始设置中，其中冒口空腔30已经定向为，使得在水平地设置定心轴线时，冒口空腔的大部分的体积份额设置在定心轴线之上。由此，在定心轴线28之上的区域形成液态的金属的足够大的储存部，所述液态的金属在铸件凝固时能够朝穿通开口的方向流动。在间隔保持件44上，平行于模板伸展且沿竖直方向延伸地设有安置件46。安置件46与间隔保持件44共同地在包围冒口插件2”的造型材料之内限定下述腔，经由所述腔在移除模板和间隔保持件之后和在组合竖直分开的铸模之后构成用于排气功能的空腔。平行于定心轴线28延伸的通道40在第一成形元件8”上，在移除突出到通道40中的定心芯轴42之后构成要生产的排气通道的相应的另外的部段。

图3c示出根据本发明的、在压缩造型材料之后的冒口插件8”，其中第二成形元件10借助于其引导面14可伸缩地沿着第一成形元件8”的引导面12的部段移动。根据图3c，在图3b中还示出的保持元件16、16’不再设置在第一成形元件上。更确切地说，在图3b中还示出的保持元件16，16’设置用于高于预定的、作用到所述保持元件上的压力时被分离或被变形，使得在第一和第二成形元件8”、10之间的相对运动是可能的。通过平行于定心轴线28和朝模板方向作用的压缩力(箭头45)，进行第二成形元件10在第一成形元件8”上的可伸缩的移动，其中同时减小冒口空腔30的体积。因为第一成形元件8”经由间隔保持件44相对于模型4的或模板6的部段位置稳定地固定，所以第二成形元件10能够总是无问题地避开朝模板6的方向作用的压缩压力，其中保持元件被分离或被变形。由此以有利的方式减小冒口插件2”的以及之前所描述的实施例的破裂的风险，冒口插件的以及所述实施例的第一和第二成形元件优选由放热的冒口材料构成或者至少部段地包括放热的冒口材料。

在图4中示出冒口插件2”，其第一成形元件8”’在根据本发明的类型中具有偏心地设置的穿通开口18，使得在水平地定向定心轴线28时，冒口空腔30的大部分的体积份额设置在定心轴线之上进而设置在穿通开口18上。同时，第一成形元件两件式地构成；即第一成形元件8”’配设有管件作为第一子元件48以将安置区域50借助于至模型的变小的接触面构成到模型4上。管件48如在图4中示出那样固定地构成或在第一成形元件8”’未示出的、替选的设计方案中沿定心轴线28朝第一成形元件8”’的第二子元件49可移动地构成。在此，管件作为第一成形元件8”’的第一子元件48构成冒口插件(2、2’、2”、2”’)的占用面，所述占用面是与模型的边界面，并且第二子元件49设置用于将管件与第二成形元件(10)连接。

在根据本发明的冒口插件的一个替选的设计方案中，第一成形元件的尤其第一子元件优选构成易割片。当用于第一子元件的材料由金属构成或包含金属的构件时，所述设计方案是有利的。

图5示出在模型4上的多个冒口插件的使用，其中能枢转的模板6已经在其竖直的定向上示出。然而，在压缩造型材料之前，冒口插件2’、2”还在其相应的初始位置中。借助于第二冒口插件能够确保铸模的至少两个区域的最优的供给，以便在这些区域中补偿铸造材料在凝固时的收缩。每个冒口插件2’、2”经由其穿通开口18推到定心芯轴20上并且同时经由第二定心芯轴34、42’实现容纳第一成形元件8’的部段。支撑设置在模型4的中心区域52上的冒口插件2’的定心芯轴34’借助于一个端部支撑在模型上并且借助于其另一端部与在朝模板方向突出的凸块或销36上的定心凹部32接触。定心芯轴42’是将第一成形元件8”相对于模板保持位置的间隔保持件44’的部分，所述部分伸入到构成为通道40的排气开口38中。在间隔保持件44’上,平行于模板伸展地且沿竖直方向延伸地设有安置件46。安置件46与间隔保持件44’共同地在包围冒口插件2”的造型材料之内限定下述腔，经由所述腔在移除模板和间隔保持件之后和在组合竖直分开的铸模的半模之后构成用于排气功能的空腔。在铸造过程期间，两个冒口插件被填充进而在凝固过程期间彼此独立地用液态的金属供给铸件的彼此隔开地设置的区域。由此，要制造的铸件的个体的造型是可能的。

作为用于在图1a至5中示出的第一成形元件8、8’、8”、8”’的材料，能够优选使用放热的冒口材料。替选地，为了构成第一成形元件8、8’、8”、8”’能够使用隔热的冒口材料或其他的材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料的材料构成的组。为了构成第二成形元件10，使用放热的或隔热的冒口材料或第二成形元件10至少部段地包括放热的或隔热的冒口材料。

图6a和6b示出第一成形元件8”’，所述第一成形元件同样如之前所描述的第一成形元件那样具有带有用于液态的金属的穿通开口18的安置区域17，所述穿通开口用作用于定心芯轴的容纳部，第一成形元件8”’与相应的在此未示出的相关联的第二成形元件一起推到所述定心芯轴上。穿通开口18，如图6b说明那样，具有对应于单侧削平的椭圆的横截面。穿通开口的替选的实施例是椭圆的或不圆的或者具有削平的圆形或削平的椭圆形的形状或是三角形的、四角形的或多角形的。与穿通开口18相对应的定心芯轴，尤其其定心芯轴根部具有与穿通开口18的横截面完全相对应的造型，使得已经借助于定心芯轴给出第一成形元件围绕对应于穿通开口的中轴线的定心轴线28的抗扭。穿通开口还具有优选平坦地伸展的面部段54。在穿通开口18上连接有用于液态的金属的局部漏斗状地扩宽的进入区域56。第一成形元件8”’在使用时具有竖直地从上壁57沿定心轴线28的方向延伸的连接片58，也称作“威廉姆斯板条”，借助于所述连接片，防止在冒口空腔中构成液态的金属的表面上的外皮。在第一成形元件8”’的外轮廓上设置有保持元件16、16’，经由所述保持元件，第一和第二成形元件首先相对于彼此保持在其初始位置中。第一成形元件8”’还在图6a的示图中设置在定心轴线之上的区域中配设有两个沿竖直方向突出的、柱形地构成的凸块或销36”，由此第一成形元件8”’能够关于未示出的模型或模板在其位置中固定。为此使用未示出的间隔保持件，所述间隔保持件建立了在模板的或模型的部段与销或凸块36”之间的连接。在此，穿通开口18的平坦的面部段54与第一成形元件8”’的贴靠面60齐平地设置，所述贴靠面确定用于贴靠在定心芯轴20的中心件74(图11a)的与所述贴靠面相对应的支撑面62上。在此，贴靠面60在使用第一成形元件时，即在水平地定向定心轴线28时构成成形元件的下壁64”’。

图7a和7b示出在图1a和1b中示出的、第一成形元件8的俯视图，以便说明其设计方案。第一成形元件8类似于在图6a和6b中示出的成形元件8”’地构成，然而不同之处在于，在使用第一成形元件8时下壁64不与成形元件8的贴靠面60齐平地构成。大致半圆形的连接片66从壁64起延伸，所述连接片沿定心轴线28方向近似在第一成形元件8的整个高度上延伸。在此，半圆形的连接片66的部段形成与穿通开口18的平坦的面部段54齐平地伸展的贴靠面60以支撑在定心芯轴20上。第一成形元件8的在图7a和7b中示出的实施例具有漏斗状地扩宽的进入区域56、将冒口空腔划分成腔室的、从上壁57沿定心轴线28方向伸展的连接片58以及在外侧上朝模板的方向突出的销或凸块36”以与相对应的间隔保持件协作地位置固定在模板或模型上。

图8a和8b示出第一成形元件8”的在图3a至3c中示出的实施例的细节图，所述第一成形元件代替与定心芯轴的支撑面62相对应的贴靠面在其外侧上具有两个大致柱形地构成的销或凸块36’，所述销或凸块指向模型4或模板6(图3b)的方向。此外，第一成形元件8”配设有两个排气开口38，所述排气开口构成为水平于定心轴线28伸展的通道40，所述通道设置用于容纳在图3a至3c中示出的定心芯轴34’。通道40具有从成形元件的内侧朝成形元件的外侧的方向优选锥状地逐渐变细的横截面。具有排气通道的功能的通道40在铸造工作中在水平地定向定心轴线28时在上壁的附近范围中构成在第一成形元件8”上。在使用第一成形元件时的下壁64”完全平坦地构成并且平行于在安置区域17中构成的穿通开口18的平坦的面部段54伸展。

根据本发明的第一成形元件8^IV的另一替选的实施例在图9a和9b中示出。成形元件8^IV代替之前示出的实施例的两个销或凸块仅具有唯一的凸块或销36”’。凸块或销36”’设置在第一成形元件8^IV的指向模型4或能枢转的模板6(图13a)的方向的侧上。凸块36”’具有椭圆形的横截面并且如图9b说明的大致以距第一成形元件8^IV的两个侧向的引导面12、12’相同的间距设置。此外，在凸块或销36”’上设有排气开口38’，所述排气开口构成为平行于定心轴线28伸展的通道40’。用于从冒口空腔中排气的通道40还具有从成形元件8^IV的内侧朝成形元件的外侧的方向锥状地逐渐变细的横截面。与之前示出的实施例相反地，第一成形元件8^IV不具有将冒口空腔划分成腔室的连接片。在朝向模型4或能枢转的模板的侧上，在安置区域17和凸块或销36”’之间构成具有斜度的面55或倾斜地构成的面55。在此，在模型或模板与第一成形元件8^IV的倾斜的面55之间的间距从定心轴线28起朝排气开口38’的方向均匀地变大。第一成形元件8^IV与第一成形元件的之前所示出的实施例相同地具有向穿通开口18漏斗状地扩宽的进入区域56。

为了构成在图6a至9b中示出的第一成形元件8”、8”’、8^IV，优选使用放热的冒口材料作为材料。在根据本发明的冒口插件的一个替选的设计方案中，为了构成第一成形元件8”、8”’、8^IV使用隔热的冒口材料或其他的材料，所述其他的材料优选选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。

在图10a和10b中示出用于构成根据本发明的冒口插件的第二成形元件10，其中构成第二成形元件的内轮廓的内部的壁面68、68’部段地彼此平行地且平行于定心轴线28地伸展。第二成形元件10在内壁区域上还具有锥状伸展的壁部段70和尤其连接于锥状伸展的壁部段70的柱形的(替选地：非柱形的)凹部26。凹部26在其尺寸方面尤其与对应于凹部的定心芯轴尖部24(图10a)的外尺寸相协调。第二成形元件10同样具有在使用成形元件时竖直地从成形元件的上壁71朝定心轴线28的方向延伸的连接片58’，所述连接片同样将第二成形元件的内腔划分成腔室。连接片58’同样具有威廉姆斯板条的功能。为了构成在图10a和10b中示出的第二成形元件，使用放热的或隔热的冒口材料或第二成形元件10至少部段地包括放热的或隔热的冒口材料。

图11a和11b示出定心芯轴20的视图，所述定心芯轴是根据本发明的套件的部分，所述套件由根据本发明构成的冒口插件和与冒口插件相对应的定心芯轴构成。定心芯轴20具有定心芯轴根部22和定心芯轴尖部24，其中定心芯轴尖部柱形地构成并且在端部处半球形地散开。定心芯轴根部22具有椭圆形的基本形状，其中定心芯轴根部关于其横向于中轴线伸展的主轴线具有如下直径，所述直径与定心芯轴尖部的直径具有在1.5和2.5之间的范围中的比例。定心芯轴根部22还在一侧上被削平并且具有平坦的面72，所述面与第一成形元件8至8”’的平坦的面部段相对应(图1a至8b)。通过平坦的面72预设相应使用的冒口插件到定心芯轴20上的优选的插塞方向，由此避免冒口插件错误地安置在定心芯轴上。定心芯轴尖部24和定心芯轴根部22经由大致锥状伸展的中心件74耦联，所述中心件设有从定心芯轴根部22到定心芯轴尖部24的逐渐的过渡部。在定心芯轴根部22的区域中的单侧构成的、平坦的面72与沿着定心芯轴20的中心件74的平坦的面共同地构成支撑面62。支撑面62至少部段地与第一成形元件8、8’、8”’的贴靠面60直接接触，由此在压缩造型材料期间确保推到定心芯轴20上的冒口插件2、2’、2”’的最优的位置固定。第一成形元件和/或第二成形元件分别具有平行于在使用冒口插件时垂直地伸展的中轴线延伸的宽度，并且分别具有横向于所述宽度延伸的深度，其中两个成形元件的宽度与两个成形元件的深度分别具有1.7至2.3的范围中的比例。

在图12a至12c中示出根据本发明的定心芯轴20’的一个替选的实施方式，所述定心芯轴替选地是根据本发明的套件的部分，所述套件由根据本发明构成的冒口插件和与冒口插件相对应的定心芯轴构成。定心芯轴20’具有定心芯轴根部22’、定心芯轴尖部24’和基本上锥状伸展的中心件74’。定心芯轴20’在定心芯轴根部22的区域中在一侧上具有平坦的面72’，所述面在所述根据本发明的实施例中从定心芯轴根部22’延伸至超过中心件74’的一半。相对于定心芯轴在模型或能枢转的模板上的支承面尤其成直角伸展的平坦的面72’是能与第一成形元件8、8’、8”’的贴靠面60直接接触的支撑面62’。

在将根据本发明的冒口插件2、2’、2”、2”’安置到模型4或位于水平定向上的模板6上时(图1a、2a、3a、4)，其中冒口插件2、2’、2”、2”’借助其第一成形元件8、8’、8”、8”’和第二成形元件10推到定心芯轴20上，第一成形元件8、8’、8”、8”’与模型4贴靠，使得在第一成形元件8、8’、8”、8”’中的穿通开口18完全地由模型4的区域覆盖。未示出的是替选的实施方案，即穿通开口18由能枢转的模板6的面区域遮蔽。接着，进行模板6随着模型4和设置在模型上的冒口插件2、2’、2”、2”’的以大致90°的角的枢转，使得模板6具有竖直的定向(图1b、2b、3b、5)。通过根据本发明构成的成形元件8、8’、8”、8”’和与其相对应的定心芯轴20确保相对于模型的抗扭的定向。因此，在竖直的定向中实现将造型材料未详细示出地填充到模板的至少设置有冒口插件2、2’、2”、2”’的侧上，使得冒口插件2、2’、2”、2”’的第一成形元件8、8’、8”、8”’和第二成形元件10近似完全地由造型材料包围。压缩包围冒口插件2、2’、2”、2”’的造型材料，并且在压缩时尤其使压力(箭头45，图3c)沿定心轴线28的方向作用到冒口插件2、2’、2”、2”’上。如果压力达到足够的值，那么保持元件16、16’在第一成形元件8、8’、8”、8”’上分离或变形为，使得成形元件相对于彼此伸缩地移动，其中第二成形元件10部段地在第一成形元件8、8’、8”、8”’上移动并且同时减小冒口空腔30的体积。在移动过程期间，第一成形元件8、8’、8”、8”’不改变其相对于模型4或模板6的位置。在压缩之后，产生的半模被模板6、模型4和定心芯轴20分开，使得一个或多个冒口插件2、2’、2”、2”’保留在产生的半模中。如果冒口插件2”具有用对冒口插件2”排气的排气开口38并且设有在模板上与间隔保持件44连接的安置件46，那么在移除能枢转的模板6之后在半模之内产生排气通道，在铸造过程中来自冒口空腔的空气能够经由所述排气通道漏出。

图13a至15示出用于制造铸件的方法的一个替选的实施方式，其中根据本发明构成的冒口插件2^IV借助于其在成形元件8^IV中的穿通开口18和排气开口38’推到或安置到两个定心芯轴20、42’上，所述定心芯轴设置在第一模板6’上。在此，冒口插件2^IV借助于其安置区域17和凸块或销36”直接与第一模板6’贴靠,所述第一模板在该时间点具有水平的定向。第一成形元件8^IV和第二成形元件10借助于保持元件16、16’相对于彼此固定在其初始位置中。接着，进行第一模板6’到垂直线中的枢转(图13b)，使得冒口插件2^IV的定心轴线28到达水平线中并且第一模板6’平行于第二模板6”定向。在本实施例中，在第一模板6’上仅安置冒口插件2^IV。模型4’以及设置用于构成排气通道的安置件46’设置在第二模板6”上。如从图14中能看到的，在将两个模板6’和6”彼此平行地定向之后，围绕模板产生腔室76、76’，然后造型材料78填入到所述腔室中。在填充腔室76、76’之后，然后进行挤压进而将造型材料78压缩到腔室中。在压缩造型材料时，第二成形元件10伸缩地在第一成形元件8^IV上移动，使得冒口插件2^IV的总高度相对于在初始位置中(图13a)的总高度明显降低。通过第一成形元件8^IV的倾斜于第一模板6’构成的面55(图13b)确保，在腔室76、76’的造型材料填充期间，在第一模板6’的表面和第一成形元件8^IV之间的区域足够地填充有造型材料并且在压缩时实现围绕安置区域17的期望的造型材料压缩。借助于压缩造型材料78，在腔室中分别产生用于铸模的固定的半模80、80’，所述半模在移除第一和第二模板6’、6”进而同时移除模型4’和安置件46’之后组合成铸模82，参见图15。产生的铸模82具有用于填入铸模中的液态的金属的空腔84，所述空腔基本上对应于要制造的铸件的形状。空腔84在第一半模80中具有到冒口插件2^IV的过渡部86。与在根据本发明的冒口插件的第一成形元件8^IV中的排气开口38’相对应的排气通道88在铸模82中构成，借助于所述排气通道以有利的简单的方式保证，冒口插件2^IV在铸造工作中近似完全地填充有液态的金属，使得在金属在铸模82的空腔中的收缩过程期间能够保证用液态的金属供给。排气通道88(图15)设置在之前安置件46’曾设置的位置处(参见图13b、14)。

在附图中，相同的构件用相同的附图标记表示。

Claims (15)

1.一种在铸模中铸造金属时使用的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)，所述冒口插件具有第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)和第二成形元件(10)，所述第一成形元件和所述第二成形元件

(i)能相对于彼此伸缩地移动，

(ii)限定用于容纳液态的金属的冒口空腔(30)，以及

(iii)设置用于借助于能沿着定心轴线(28)定位的定心芯轴(20，22’)来定位，

其中所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)具有用于所述液态的金属的穿通开口(18)，并且

其特征在于，

所述铸模是能竖直地分开的，并且

其中所述冒口空腔(30)构造为，使得在所述定心轴线(28)水平地设置时，所述冒口空腔(30)的大部分的体积份额能定位在所述定心轴线之上。

2.根据权利要求1所述的冒口插件,

其中为了所述定心芯轴(20，20’)的定位，在所述第二成形元件(10)上设有锥状伸展的壁部段(70)，

和/或设有用于芯轴尖部(24)的柱形的或非柱形的凹部(26)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的冒口插件，

其中在所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)上附加地设置有排气开口(38)用于对所述冒口空腔(30)排气，在所述定心轴线(28)水平地设置时，所述排气开口能定位在所述定心轴线之上。

4.根据权利要求3所述的冒口插件，

其中所述排气开口(38)构成为排气通道(40)，其中所述排气通道(40)平行于所述定心轴线(28)伸展。

5.根据权利要求1或2所述的冒口插件，其中

(i)所述第二成形元件(10)由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料，

和/或

所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料，

或

(ii)所述第二成形元件(10)由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料

和/或

所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料

或

(iii)所述第二成形元件(10)由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料

和/或

所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)不包括放热的冒口材料并且由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料或由如下材料构成或包含如下材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组，

或

(iv)所述第二成形元件(10)由隔热的冒口材料构成或至少部段地包括隔热的冒口材料，

和/或

所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)由放热的冒口材料构成或至少部段地包括放热的冒口材料或由如下材料构成或包含如下材料，所述材料选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组。

6.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其中所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)一件式地构成

或

由两个组合的子元件(48，49)构成，所述子元件是相对于彼此位置稳定的或能伸缩的，其中第一子元件(48)包括所述冒口插件(2，2’，2”，2”’)的占用面并且第二子元件(49)设置用于与所述第二成形元件(10)连接。

7.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其中在所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)上和/或在所述第二成形元件(10)上设置有保持元件(16，16’)，借助于所述保持元件将所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)和所述第二成形元件(10)保持在初始位置中，其中所述保持元件(16，16’)设置为，用于在伸缩地移入到彼此中时被分离或被变形。

8.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其中所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)包括外面部段，所述外面部段邻接或贴靠于所述第二成形元件(10)的内面部段并且在所述成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV，10)伸缩地移入到彼此中时防止或阻止所述第一成形元件相对于所述第二成形元件的侧向的倾斜。

9.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其中所述第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)作为用于达到和/或保持所述冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)相对于模板(6)的预定的定向的机构

-具有带有非圆形的横截面的穿通开口(18)

和/或

-具有一个或多个附加的凹部(26)或开口(38)以容纳第二定心芯轴(34，42，42’)，其中所述一个或多个凹部或开口平行于所述定心轴线(28)伸展

和/或

-在朝向所述模板(6)的侧上具有一个或多个间隔保持件(44，44’)。

10.根据权利要求1或2所述的冒口插件，

其中所述第二成形元件(10)在内侧在其与所述穿通开口(18)相对置的端部上具有一个或多个模制的连接片(58’)或壁部段，所述连接片或壁部段将所述冒口空腔(30)划分成腔室。

11.一种用作根据上述权利要求中任一项所述的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)的第一或第二成形元件的成形元件。

12.一种用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)的套件，所述套件包括如在权利要求1至10中任一项中定义的第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)和第二成形元件(10)。

13.一种套件，包括：

-根据权利要求12的套件

以及

-用于被所述冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)形状配合地容纳的定心芯轴(20，20’)。

14.一种将成形元件作为根据权利要求1至10中任一项所述的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)的第一成形元件(8，8’，8”，8”’，8^IV)或第二成形元件(10)的应用。

15.一种用于在具有能枢转的模板的设备中铸造金属的方法，所述方法具有下述步骤：

将根据权利要求1至10中任一项所述的冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)安置在具有定心芯轴(20，20’)的模型(4)上，所述模型设置在能枢转的模板(6)上，或直接设置在具有定心芯轴(20，20’)的能枢转的模板(6，6’)上；

枢转所述模板(6，6’)连同安置在其上的所述冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)，使得所述冒口插件(2，2’，2”，2”’，2^IV)的所述定心轴线(28)到达水平线中然后将所述冒口空腔(30)的大部分的体积份额定位在所述定心轴线(28)之上。