CN105364013B - 在制造能分开的铸模时应用的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在制造能分开的铸模、优选竖直能分开的铸模时应用的装置，装置包括：成形板和/或成形模型，具有冒口元件和冒口插件的冒口系统，冒口元件和冒口插件对用于容纳液态金属的冒口空腔限界，其中给料元件具有第一端部，借助于第一端部将冒口元件安置或与其隔开地设置在成形板和/或模型上，具有带有装配元件的、与第一端部相对置的第二端部，冒口插件设置在装配元件上，具有用于液态金属的至少一个从第一端部延伸到第二端部的穿通开口，穿通开口由侧壁限界，为了减少在第一端部和第二端部之间的间距，侧壁能变形，并且穿通开口具有开口轴线，其中冒口空腔具有相对于开口轴线错开的体积中心。

Description

在制造能分开的铸模时应用的装置

技术领域

本发明涉及一种在制造能分开的铸模、优选竖直能分开的铸模时应用的装置，所述装置包括成形板和/或成形模型，具有冒口元件和冒口插件的冒口系统，其中冒口元件和冒口插件对用于容纳液态金属的冒口空腔限界，其中所述冒口元件具有第一端部，借助于所述第一端部将冒口元件安置在成形板和/或成形模型上或与其隔开地设置，所述冒口元件具有带有装配元件的与第一端部相对置的第二端部，冒口插件设置在所述装配元件上，所述冒口元件具有用于液态金属的至少一个从第一端部延伸到第二端部的穿通开口，其中穿通开口由侧壁限界，其中为了减少在第一端部和第二端部之间的间距侧壁能变形，并且其中穿通开口具有开口轴线，其中冒口空腔具有相对于开口轴线错开的体积中心。

背景技术

冒口系统，也称作冒口在由金属浇铸到铸模中的制造过程中使用。冒口系统通常构成空腔，其中冒口系统由用于制造铸模的成型材料、如型砂包围。在铸模之内设为用于容纳液态金属的浇铸腔具有到冒口空腔的贯通口，那么在浇铸过程期间填入铸模中的液态金属进入所述贯通口。到达冒口中的液态金属应能够在凝固进程(与浇铸材料的萎缩相结合)中流回铸模中，以便在那补偿或抵消铸件在固相线温度之内的收缩。

为了确保在冒口中存在的金属流回，要保证的是，在冒口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件。因此，冒口系统的至少一部分通常由绝缘的和/或放热的材料构成，其中在液态金属进入冒口插件中时，基于存在的温度，放热的材料被点燃。此外，从此刻起，在冒口插件的材料之内自动地进行放热反应。在放热反应时持续特定的时间将热能传送到位于冒口空腔中的金属上进而将所述金属在冒口系统中并且在到铸模的浇铸腔的过渡区域中保持液态。

由于在浇铸的区域中也明显提高的生产率要求，寻求使模具制造自动化进而实现大批量制造用于铸件的铸模的可能性。为了这个目的，例如可以研发自动化的、竖直的湿型砂成型设备(例如迪砂(DISA)工业有限公司的迪沙(Disamatic)成型机)，其中例如第一模型半部装配在仅能线性调节的压力机柱塞(Presskolben)上。相应的第二模型半部通常装配在可枢转的成形板上，所述成形板在水平定向和竖直定向之间来回运动，其中在水平定向上所述成形板例如能够配设有冒口系统。在其竖直的工作位置中，可枢转的成形板通常还能够同样、优选平行于第一模型半部地移动。在借助于其制造相对薄壁的铸件的竖直分开的铸模中，例如存在下述问题：确保例如绝缘的、重的铸件部段的再给料。为了保证这种绝缘区域的再给料，应用冒口系统，其冒口纵轴线例如垂直于可枢转的成形板定向，使得在浇铸过程期间这样设置的冒口系统的冒口纵轴线大致水平地伸展。这种冒口系统或这种冒口具有与成形模型或可枢转的成形板接触的冒口元件，所述冒口元件装配有用于液态金属的穿通开口。

从公开文献EP 2 489 450 B1(DE 20 2011 103 718 U1)或EP 2 664 396 B1(DE20 2012 102 418 U1)中分别已知一种在制造能分开的铸模时应用的装置。已知的装置包括成形板和/或成形模型并且还包括具有冒口元件和冒口插件的至少一个冒口系统。在此，冒口元件和冒口插件对用于容纳液态金属的冒口空腔限界。冒口元件具有第一端部，借助于所述第一端部冒口元件通常直接贴靠或安置在成形板和/或成形模型上。此外，冒口元件具有与第一端部相对置的第二端部，冒口插件设置在所述第二端部上。在冒口元件的第二端部上设有装配元件，冒口插件与冒口元件在所述装配元件上固定。冒口元件具有用于液态金属的至少一个从第一端部向第二端部延伸的穿通开口，所述穿通开口在使用时与在铸模上要产生的贯通口相对应，使得在填入过程期间液态金属的相应部分从浇铸腔进入冒口空腔中并且在冒口空腔凝固期间能够再次流回浇铸腔中。穿通开口由可变形的侧壁限界。

因此，侧壁尤其可变形地构成，以便能够更好地承受在压实用于制造铸模的成型材料时作用到给料系统上的力。穿通开口的侧壁变形，使得在冒口元件的第一和第二端部之间的间距变小。穿通开口具有通常垂直于成形板和/或成形模型的面区域定向的开口轴线，冒口元件以其第一端部安置在所述成形板和/或成形模型上。在此，已知的冒口的由冒口元件和冒口插件构成的冒口空腔具有相对于穿通开口的开口轴线错开的体积中心。当冒口空腔的大多数体积部分在使用冒口时定位在开口轴线上方时，液态金属在浇铸时穿过与体积中心错开地设置的开口轴线进入冒口的下部区域中进而垂直于开口轴线在冒口空腔内部上升。由此，在铸件的凝固过程和与其相结合的收缩时实现金属的改进的再给料。

在已知的在制造能分开的铸模时应用的装置上可选地也使用定心芯轴，所述定心芯轴通常沿着穿通开口的开口轴线延伸。经由所使用的定心芯轴至少将要在成形板和/或成形模型上安置的冒口或冒口系统定位。在其体积中心与用于液态金属的穿通开口的开口轴线错开的冒口系统中，在压实成型材料时将力或力场作用到冒口系统上，使得在冒口元件的第一端部在成形板和/或成形模型上的贴靠和/或安置点的区域中产生围绕通常垂直于开口轴线伸展的枢转轴线的翻转力矩。起作用的翻转力矩可能引起冒口系统相对于成形板和/或成形模型的枢转运动或翻转，由此出现在成型材料的压实过程之后冒口元件的第一端部在成形板或成形模型上的安置区域的不均匀的贴靠。借助于定心芯轴，能够部分地缓和上述问题，因为将冒口元件和冒口插件通常与定心芯轴的预定的部段贴靠并且由定心芯轴沿横向于其延伸方向的方向保持。然而，在挤压或压实成型材料时高于特定的压力时，由定心芯轴产生的保持力如在对比文献EP 2 489 450 B1(DE 20 2011 103 718 U1)或EP2 664 396 B1(DE 20 2012 102 418 U1)中所描述那样不足以避免或减少冒口系统的翻转(英文：tipping)以使能够排除在浇铸过程中的缺点。

发明内容

基于前述问题，本发明的基本目的是，提出一种在制造能分开的铸模时所应用的装置，在所述装置上在制造铸模时在能分开的铸模中即使在压实桥接部(Verdichtungsbrücken)高的情况下也至少减少、最好完全避免冒口系统在成形模型和/或成形板上的翻转。

本发明在开头时所述类型的装置中通过下述方式实现其基本目的：所述装置附加地包括一个或多个防翻转元件，所述防翻转元件设计为用于，当在对冒口系统施加平行于开口轴线并且朝冒口元件的第一端部方向作用的力的情况下侧壁变形并且在第一端部和第二端部之间的间距减小时，抵抗冒口系统围绕冒口元件的第一端部翻转偏离开口轴线，其中一个或多个防翻转元件与开口轴线隔开。

由此，本发明涉及一种适合于在制造能分开的、优选竖直能分开的铸模时应用的装置，所述铸模用竖直的成型设备、例如迪砂(DISA)工业有限公司的迪沙(Disamatic)成型机制造。装置包括(i)成形板和/或成形模型和(ii)具有冒口元件和冒口插件的冒口系统。冒口系统的冒口元件和冒口插件设计为，对用于容纳液态金属的冒口空腔限界。冒口元件具有第一端部，冒口元件以所述第一端部安置在成形板和/或成形模型上或与其隔开地设置。由此，第一端部与成形板和/或成形模型贴靠或者根据另一实施方案借助于间距保持件以距成形板和/或成形模型小的间距保持。在此，小的间距可理解为几丝米至几毫米的间距值。此外，冒口元件具有带有装配元件的、与第一端部相对置的第二端部，冒口插件设置在装配元件上。此外，冒口元件具有从第一端部到第二端部延伸的至少一个用于液态金属的穿通开口，其中穿通开口由侧壁限界。优选地，冒口元件定位在成形板或成形模型上，使得穿通开口与要产生的铸模的贯通口相对应。对穿通开口限界的侧壁优选可变形，以减小在冒口元件的第一和第二端部之间的间距，使得冒口系统在生产铸模时能够以预定的程度避开在固化成型材料期间作用于冒口系统的压力。由此，能够防止冒口插件由于过度的成型压力而损坏或甚至断裂。穿通开口具有优选垂直于成形板和/或成形模型延伸的开口轴线，其中由冒口元件和冒口插件构成的冒口空腔具有相对于开口轴线错开的体积中心。由此，冒口元件的开口轴线在使用冒口系统时在竖直的成型设备中(即当开口轴线采用水平的定向时)相对于所构成的冒口空腔的体积中心向下错开地设置。由此，在铸模和冒口空腔之间的引导金属的贯通口与冒口系统的下部区域连接。由此，冒口空腔的大多数体积部分位于穿通开口的开口轴线上方。开口轴线优选延伸穿过分别在穿通开口的冒口元件的第一端部和第二端部上构成的自由横截面上的面积中心。优选地，穿通开口在第一和第二端部上的自由横截面同轴地设置。根据本发明的装置还包括一个或多个防翻转元件，所述防翻转元件设计为，用于抵抗冒口系统围绕冒口元件的第一端部翻转偏离开口轴线。尤其在压实成型材料时，当对冒口系统施加至少平行于开口轴线并且朝冒口元件的第一端部方向作用的力，由此同时使侧壁变形并且减小在第一端部和第二端部之间的间距时，抵抗所述翻转。为了能够有效地抵抗尤其在冒口元件的开口轴线旁边作用到冒口系统上的力或力场，防翻转元件与开口轴线隔开地设置。

本发明基于的认知是，能够以有利的方式在压实构成铸模的成型材料时借助于一个或多个防翻转元件和与其相关联地减小的在第一和第二端部之间的间距抵抗冒口系统在成形板和/或在成形模型元件上的翻转(英语：tipping)。由此，冒口元件的第一端部优选均匀地以其对穿通开口限界的侧壁的安置区域安置在成形板和/或成形模型上。借助于至少一个与穿通开口的开口轴线隔开地设置的防翻转元件，在冒口元件的第二区域上(与冒口元件的侧壁有相应的距离)至少暂时地产生与在压实成型材料时所产生的压力反向的、从下方作用到冒口元件上的反作用力。替选地，相对于在冒口元件的两个点上的反作用力，借助于在与冒口元件的具有穿通开口的区域的至少一个足够的距离处的根据本发明的防翻转元件实现冒口系统的冒口元件的引导。

根据本发明的装置的一个优选的实施方式，防翻转元件以与冒口元件的可变形的侧壁具有一定距离的方式设置在冒口元件和/或成形板或成形模型上，所述距离优选大于在开口轴线和冒口空腔的与所述开口轴线错开的体积中心之间的距离。借助于与可变形的侧壁具有距离或相应的间距地设置的防翻转元件能够简化地抵抗作用到冒口系统上的压力。优选地，从防翻转元件到冒口元件的可变形的侧壁的距离大至，在冒口元件上构成两个支承点，所述支承点优选均匀地抵抗作用到冒口系统上的力或力场。优选地，与可变形的侧壁的距离大于在开口轴线和冒口空腔的与所述开口轴线错开的体积中心之间的距离，由此确保，防翻转元件本身不用作冒口系统可能翻转或枢转所围绕的翻转点。由此，避免冒口元件的第一端部从成形模型和/或成形板不期望地抬起，并且在成型材料的压实过程中(其中产生铸模)确保第一端部可靠地安置到成形板和/或成形模型上。设置在冒口元件和/或成形板或成形模型上的防翻转元件理解为下述防翻转元件：所述防翻转元件固定地设置在冒口元件上，或者是冒口元件的集成的组成部分，或固定在成形板和/或成形模型上，或分别是成形板和/或成形模型的集成的固定部件。替选地，这种防翻转元件也可理解为下述防翻转元件：所述防翻转元件仅在给料元件和成形板和/或成形模型之间设置并且分别与相应的构件贴靠而不必与其强制性连接。

优选地，防翻转元件是设置在(i)成形板和/或成形模型和(ii)冒口元件的装配元件和/或在冒口元件上设置的、在其高度尺寸方面能变化的、优选可压缩的支撑件。经由支撑件，在成型材料的整个压实过程和在冒口元件的第一和第二端部之间的间距随之减小期间，优选与可变形的侧壁隔开地在冒口元件上产生反作用力。在冒口元件的第一和第二端部之间的间距减小期间，经由现在作用到冒口元件的两个面区域上的反作用力(冒口元件的第一端部和支撑件)，优选基本上均匀地改变冒口元件与成形板和/或成形模型的间距值。在一个优选的实施方式中，所使用的防翻转元件具有与穿通开口的可变形的侧壁近似相同的变形特性。

依照根据本发明的装置的一个改进方案，支撑件是有弹性的弹簧元件或弹簧芯轴，其设计为，用于在穿通开口的侧壁变形时，与所述穿通开口的侧壁隔开地产生反作用力。支撑件优选借助于一个端部支撑在成形板和/或成形模型上并且借助于另一端部支撑在冒口元件的下侧上或在与冒口元件连接的冒口插件的内侧上。

替选地或可选地，依照根据本发明的装置的一个改进方案，防翻转元件是间距保持件，所述间距保持件在成形模型的和/或成形板的朝向冒口元件的面上朝冒口元件的方向凸出和/或在冒口元件上朝成形板或成形模型的方向突出并且设计为，用于在侧壁变形之后保持在(ii)冒口元件和(i)成形板或成形模型之间的最小间距。这种根据本发明的间距保持件的使用是简单的结构上的方案，以便抵抗冒口系统围绕冒口元件的第一端部翻转偏离开口轴线。根据本发明的间距保持件设计为，使得从冒口元件的面区域到成形板和/或成形模型的间距值在其在可变形的侧壁变形之前和之后的间距方面具有一致的差值。更确切地说，在成型材料的压实过程期间进而在冒口元件的第一和第二端部之间的间距改变期间翻转是可能的。然而，至少在压实过程结束时进而暂时地抵抗冒口系统的翻转，使得枢转偏离开口轴线的冒口系统向回枢转或向回翻转。尤其对在冒口元件上、尤其其装配元件上和/或在装配板上和/或在成形模型上突出的间距保持件的高度进行调整，使得其高度尺寸与在冒口元件的第一和第二端部之间的在压实过程结束时剩余的间距相一致。

优选地，间距保持件是在装配元件上朝成形模型和/或成形板方向凸出的材料凸出部，其优选具有在装配元件上基本上垂直地突出的壁和大致平行于装配元件伸展的支撑面。一个作为在冒口元件上的材料凸出部的设计方案是用于根据本发明的间距保持件的设计方案的结构上简单的方案。替选地，间隔保持件是成形模型和/或成形板的在成形模型和/或成形板上朝冒口元件方向凸出的结构件。优选地，与冒口元件的第一端部的安置区域隔开地设置的结构件是成形板和/或成形模型的集成的组成部分。间距保持件在成形模型和/或成形板上的构成能够在结构上简化地实现，对此提出有效地抵抗冒口元件的翻转的防翻转元件。间距保持件也产生优选垂直作用到冒口元件上的、与穿通开口的可变形的侧壁隔开的反作用力。在此同样决定性的是，在成形板上和/或在成形模型上设有的间距保持件的高度相对准确地对应于在变形之后冒口元件的第一和第二端部之间的端部高度或端部间距。

根据本发明的装置的另一替选的或可选的设计方案提出，防翻转元件是设置在成形模型和/或成形板上的引导件，所述引导件与在冒口元件上、优选在装配元件中的附加的容纳部相对应，并且容纳部在侧壁变形期间沿着所述引导件引出。代替通过支撑件或间距保持件，直接作用到冒口元件上的反作用力借助于根据本发明的引导件以与冒口元件的可变形的侧壁具有距离的方式进行冒口元件的引导。优选地，引导冒口元件的装配元件的构成为穿通部的容纳部，使得在生产铸模时冒口系统在成型材料的压实过程期间不能够围绕在成形模型和/或成形板上优选直接安置的第一端部翻转。借助于引导件，以与支撑件类似的形式在侧壁变形时确保从冒口元件的彼此隔开的区域到成形板和/或成形模型的均匀的间距变化。

优选地，引导件具有一个或多个引导面，所述引导面优选平行于穿通开口的开口轴线定向。由此，垂直于成形板或成形模型引起冒口元件的进而整个冒口系统的优选定向的运动。在此，在成形板和/或成形模型上优选与其垂直突出地设置的引导件持久地与优选地在冒口元件的装配元件上的容纳部的一个或多个引导面贴靠，所述容纳部优选环形地与引导件贴靠。

本发明的另一改进方案提出，引导件是设置在成形模型和/或成形板上的定心芯轴或成形模型的和/或成形板的伸入冒口空腔中的结构件。借助于定心芯轴或至少部段地伸入冒口空腔中的结构件，能够一方面将冒口系统简化地定位在成形板和/或成形模型上。穿通开口和在冒口元件上的与引导件相对应的容纳部能够经由突出的定心芯轴或结构件朝向成形板和/或成形模型的预定的区域固定地定向或定位。根据本发明的装置的一个替选的设计方案提出，为了冒口系统的定位将作为防翻转元件的定心芯轴与穿通开口的侧壁隔开地设置，相反地穿通开口、尤其将对穿通开口限界的侧壁定位在销状地在成形模型和/或成形板上凸出的结构件上的安置区域具有对应于在冒口元件的第一和第二端部之间的间距的极小部分的高度。

优选地，根据本发明的装置的一个改进方案，对于防翻转元件替选地或附加地提出，冒口元件(作为根据本发明的冒口系统的构件)、优选其装配元件附加地具有一个或多个用于由冒口元件和冒口插件限界的冒口空腔的排气的排气开口。优选应在水平地设置穿通开口的开口轴线时将排气开口设置或定位在冒口元件的穿通开口上方。经由排气开口，在使用冒口系统时以有利的方式确保，在冒口空腔中、尤其在能定位在用于液态金属的穿通开口上方的体积部分中不形成可能阻碍液态金属在填入过程中在冒口空腔之内上升的气垫。由此，在冒口空腔中随时储存有足够量的液态金属，所述液态金属能够在凝固的铸件的收缩过程期间流回铸模中。排气开口优选设置或构成在冒口元件上，在压实成型材料期间所述冒口元件改变其与成形模型和/或成形板之间的间距。在此，排气开口在冒口系统的冒口元件上的所阐述的构成方案是独立的发明方面，所述发明方面也可视为与一个或多个抵抗冒口系统围绕冒口元件的第一端部翻转偏离开口轴线的防翻转元件的设置或布置无关。因此，本发明的另一独立的方面涉及一种在制造能分开的铸模、优选竖直能分开的铸模时应用的装置，所述装置包括(i)成形板和/或成形模型和(ii)具有冒口元件和冒口插件的冒口系统，其中冒口元件和冒口插件对用于容纳液态金属的冒口空腔限界，其中冒口元件具有第一端部，借助于第一端部将冒口元件安置在成形板和/或成形模型上；具有与第一端部相对置的带有装配元件的第二端部，在所述装配元件上设置有冒口插件；具有从第一端部延伸到第二端部的用于液态金属的至少一个穿通开口，其中穿通开口在侧壁上被限界，其中为了减少在第一端部和第二端部之间的间距侧壁能变形，并且其中穿通开口具有开口轴线，其中冒口空腔具有相对于开口轴线错开的体积中心并且冒口元件、优选其装配元件附加地具有一个或多个用于由冒口元件和冒口插件限界的冒口空腔的排气的排气开口。本发明的所述独立的方面能与本发明的其他方面组合；关于优选的组合方式，分别相应地适用在相应的段落处的描述。

依照根据本发明的装置的另一改进方案，排气开口与冒口元件的开口轴线错开地设置，使得优选在水平地定向开口轴线时，排气开口设置在穿通开口上方。在水平地定向穿通开口的开口轴线时，排气开口优选定位在穿通开口上方，并且同时冒口空腔优选构造成，使得在水平地定向开口轴线时冒口空腔的大部分的体积部分定位在穿通开口上方。替选地或附加地，排气开口设置或构成在冒口插件上。

优选地，排气开口包括用于构成沿着排气轴线延伸的排气通道的壁，其中排气轴线部段地或在其整个长度上平行于穿通开口的开口轴线伸展。经由在使用冒口插件时在竖直的成型设备中至少部段地水平伸展的排气通道，与在成形板和/或成形模型上设置的结构件或安置件(例如构成为在其高度尺寸方面能变化的支撑件或设置在成形模型和/或成形板上的引导件)的简单的附加的耦合是可能的，其与在冒口元件中的穿通部(排气开口)相对应。优选地，排气通道具有与引导件或支撑件密封地贴靠的密封件，借助于所述密封件在压实时防止造型材料、如型砂进入到冒口空腔中。与在冒口元件上的排气通道相对应的结构件或安置件设置在可枢转的成形板上并且构成沿着成形板的部段延伸的模制件。结构件或安置件优选是成形板和/或成形模型的集成的组成部分，其设置在成形板和/或成形模型上，使得在浇铸工作中由此得出优选竖直伸展的排气通道。借助于结构件或安置件构成用于在待产生的铸模之内优选竖直伸展的排气通道的模制件，并且同时实现与成形板的机械耦合，借助于所述耦合促使根据本发明的冒口系统与成形模型和/或成形板的附加的位置固定。此外，排气开口作为通道的设计方案确保位于冒口插件中的空气在浇铸过程期间的快速逸出。

优选地，排气通道的壁构成为间距保持件和/或被引导的部件，所述被引导的部件沿着设置在成形模型和/或成形板上的引导件导出。由此，以有利的方式实现，冒口元件的预定的区域抵抗冒口元件围绕其第一端部翻转而且还实现冒口空腔中的排气功能。为了所述目的，冒口元件具有朝成形板和/或成形模型方向凸出的、优选柱状的壁。此外，在压实成型材料和侧壁与其相关联地变形之后将柱状的壁密封地安置在成形模型和/或成形板的相应的部段上。排气通道的在冒口元件上突出的壁的高度尺寸优选对应于在冒口元件的第一和第二端部之间的在压实成型材料之后出现的间距。经由排气通道的相反仅构成为被引导的部件的壁，首先确保在冒口元件的第一和第二端部之间的间距改变期间沿着设置在成形板和/或成形模型上的引导件的可靠的引导。构成为被引导的部件的壁能够不仅在冒口元件上向外而且向内，即朝冒口空腔的方向伸入地构成。

根据本发明的一个替选的设计方案，排气通道的壁设计为其高度尺寸可变的支撑件并且优选是可变形的。排气通道的壁优选与对用于液态金属的穿通开口限界的侧壁类似地可变形地构成。由此，穿通开口的侧壁和排气通道的壁与在成型材料的压实过程期间平行于开口轴线方向作用到冒口系统上的力相关联地具有优选相同的变形特性。以有利的方式，经由相同的变形特性，确保整个冒口元件关于对此设置的成形板和/或成形模型的均匀的间距变化。由此，经由排气通道的可变形的壁能够同时实现排气功能并且此外构成防翻转元件，借助于所述防翻转元件抵抗或最好情况下避免冒口系统的翻转。

鉴于排气通道的作为间距保持件、被引导的部件或支撑件的壁的上文列举的设计方案，排气通道的壁基本上垂直地在冒口元件上突出或者台阶形地构成。经由排气通道的垂直于或平行于穿通开口的开口轴线伸展的壁确保在压实过程结束时支撑在成形模型和/或成形板上的、保持在冒口元件和成形板和/或成形模型之间的最小间距的间距保持件的在结构上简单的设计方案。排气通道的优选柱状的壁具有优选高的坚固性，藉此避免不期望的变形进而冒口系统的翻转。以类似的方式设计排气通道的构成为被引导的部件的壁，借助于所述壁承受或截获支撑力，所述支撑力优选垂直地作用到排气通道的壁的和设置在成形模型和/或成形板上的引导件的引导面上。相反，实现支撑件的功能的排气通道的壁优选具有台阶形的构型，由此构成多个相对于彼此分别成预设角度地分布的壁区域，所述壁区域刚好允许排气通道的变形。优选地，台阶形的排气通道是沿延伸方向可压缩的。

根据本发明的装置的另一改进方案提出，排气开口在优选在冒口元件上突出的间距保持件的支撑面上构成，或与间距保持件分离地在冒口元件上构成。在排气开口设置在冒口元件上的间距保持件的支撑面上的情况下，排气开口由支撑在成形板和/或成形模型上的支撑面限界。由此，排气开口和例如由间距保持件构成的排气通道朝成形模型和/或成形板方向突出。在压实成型材料之后，通向间距保持件的支撑面上的排气开口优选直接安置在成形板上或设置在成形板上的安置件或结构件上，以用于构成排气通道。

替选地，排气开口与间距保持件分离地或相邻地设置在冒口元件上。这种排气开口优选在冒口元件的装配元件中以与冒口元件的穿通开口具有距离的方式设置，所述冒口元件优选基本上平坦地或在表面平面中在冒口元件的第二端部的高度上伸展。为了形成关于与间距保持件分离地设置的、在冒口元件上的排气开口的排气功能，优选与排气开口相对应的定心芯轴或结构安置件设置在成形板和/或成形模型上。在此，定心芯轴或结构件设计为，在变形之前弥合冒口元件的第一和第二端部之间的间距并且至少部段地伸入至冒口空腔中，使得在将成型材料填入成型设备的成型腔中时能够使成型材料不能进入冒口空腔中。

优选地，间距保持件的支撑面具有圆环区段的形状，其中支撑面的相应较长的侧边优选具有对应于相应的侧边与穿通开口的开口轴线的间距的曲率。由于支撑面的优选在冒口元件的长度和宽度的方向在其下侧改变的形状，确保冒口系统在成形板和/或成形模型的区域上的改进的支撑功能。替选地提出，代替一个间距保持件在冒口元件上例如设有两个间距保持件，所述两个间距保持件设置为与穿通开口的穿通轴线均等地隔开。为了经由两个或多个设置在冒口元件上的间隔保持件确保均等的支撑功能，间距保持件优选分别具有相同大小和造型的支撑面。

依照根据本发明的装置的一个优选的设计方案，在穿通开口的开口轴线和冒口空腔的体积中心之间的间距具有如下距离值，关于垂直地穿过开口轴线和体积中心伸展的竖轴(Hochachse)，所述距离值为冒口元件的沿竖轴测量的长度尺寸的至少10％。穿通开口的开口轴线与体积中心沿着穿过开口轴线和体积中心伸展的竖轴错开距离值X(X>0)。在此，距离值X能够与冒口元件的沿竖轴方向测量的长度尺寸L进行比较。在一系列实施方式中，比值X/L为至少10％、15％或20％之间。在其他系列的实施方式中，比值X/L为小于25％、20％或15％。具体的实施方式具有在大约17％和27％之间的范围中的错开值X与冒口元件的长度尺寸L的比。也就是说，开口轴线与体积中心之间的错开值大约对应于冒口元件的长度的四分之一至六分之一。

优选地，穿通开口的开口轴线用作用于冒口系统的沿着定心芯轴的定心轴线或在成形模型和/或成形板上突出的结构件的定位轴线。通过将穿通开口的开口轴线用作定位轴线确保，用于液态金属穿过的特定的穿通开口精确地或非常准确地朝向与铸模的浇铸腔连接的贯通口定向或定位。为了将冒口系统定位在成形板和/或成形模型上，例如使用设置在成形板和/或成形模型上的定心芯轴。替选地，一方面定心芯轴也能够设有在成形板和/或成形模型上构成的结构件，所述结构件具有穿通开口的形状，并且经由所述结构件将穿通开口的可变形的侧壁抬起。优选地提出，对穿通开口的内侧限界的侧壁借助于摩擦配合邻接在成形模型和/或成形板的结构件上。在一个设计方案中，结构件是成形模型和/或成形板的集成的组成部分。

优选地，装配元件具有在其外围上突出的边缘，所述边缘局部地包围冒口插件并且部段地或完全地沿着装配元件的边缘棱边延伸。借助于沿着装配元件的外围伸展的边缘显示出，装配元件被加固进而在压实成型材料期间避免，最好情况下防止装配板的屈曲或变形(英语称作“buckling”)。边缘能够通过设有弯曲、翻边、折弯或凹槽在装配元件上构成。在长形的装配元件的情况下(所述装配元件在其表面平面中具有不同的尺寸)边缘能够至少部段地沿着装配元件的相应较长的边缘棱边延伸。这种边缘例如由EP 2 489 450 B1(DE 20 2011 103 718 U1)提出，其优选完全地沿着冒口元件的外围或边缘棱边延伸，以便构成挡板。

依照根据本发明的装置的一个实施方式，边缘以在10°至160°之间的角度、优选以90°的角度相对于装配元件的表面平面定向。在其他的实施方式中，边缘能够相对于装配元件的表面平面以例如20°至130°、30°至120°、40°至110°、50°至100°或60°至95°的角度倾斜。不言而喻，在角度大于90°时，例如作为法兰在装配元件的外围上突出的边缘向内在装配元件上弯曲，其中从装配元件的平面外部测量角度。在角度在90°之内时，边缘通常相对于装配板向外倾斜地延伸。在90°之内弯曲的边缘包含下述优点，通过所述边缘经由彼此相对应的贴靠面确保冒口插件在冒口元件上的自定心的定向。本发明的这个有利的设计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，分别相应地适用在相应的段落处的描述。

优选地，边缘具有平行地沿开口轴线方向的、在5毫米和10毫米之间的范围中的高度。由此，根据本实施方式，能够实现在冒口元件和冒口插件之间的可靠的定向或在冒口元件和冒口插件之间的固定的连接。

优选地，装配元件沿优选穿过开口轴线和体积中心伸展的竖轴的方向和沿垂直于其伸展的横轴的方向具有不同的尺寸，其中装配元件沿其竖轴方向优选具有沿其横轴方向更大的尺寸。由此，装配元件基本上限定冒口元件的形状，因为装配元件是冒口元件的部件并且首先对其沿竖轴和横轴方向的外尺寸限界。优选地，沿着穿通开口的开口轴线观察，冒口元件是蛋形的、椭圆的、矩形的、不规则四边形的或倒圆的。根据应用情况，选择冒口元件的适于使用的形状和优选选择由冒口元件容纳的冒口插件。

本发明的另一设计方案提出，装配元件是基本上平坦的装配板或具有至少弯曲的表面区域的装配板。借助于装配元件作为装配板的设计方案，确保将冒口插件与冒口元件连接的区域的结构上简单的设计方案。在一个实施方式中，装配板具有基本上平坦的表面，在其外围上能够设置有弯折的边缘。一个替选的实施方式提出，沿竖轴或横轴的方向设有装配板的至少一个弯曲的伸展部，由此提高其强度。优选地，通过装配板的提高的强度在成型材料的压实过程期间抵抗变形、优选抵抗屈曲(英语：buckling)。

优选地，为了这个目的，装配板在朝向第一冒口元件端部的外侧上、优选至少沿竖轴或横轴的方向具有凸起的弯曲部、优选凸起的拱起部。本发明的这个有利的设计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，分别相应地适用在相应的段落处的描述。

根据本发明的装置的另一优选的设计方案提出，对穿通开口在冒口元件上限界的侧壁和/或优选构成为支撑件的防翻转元件是能压缩的、优选是能够不可逆地压缩的。借助于侧壁和支撑件的可压缩性得到用于构成侧壁的和在高度上可变的支撑件的可变形性的有利的方案。优选地，侧壁和支撑件是能不可逆地压缩的，使得变形是不再可逆的。在最广泛的意义上，穿通开口的侧壁的或构成为支撑件的排气开口的壁的变形可理解为实现在给元件的第一端部和第二端部之间的间距改变、优选间距减小。在穿通开口和/或排气开口上的可变形的壁区域能够根据可能的实施方案例如在DE 201 12 425 U1中公开的，构成为具有帽形构型的环形件。突起的顶面对应于冒口元件的第一端部并且环形的凸缘至少对应于冒口元件的第二端部的子区域。突起的凸缘局部地构成穿通开口和/或排气开口的可变形的侧壁。

优选地，穿通开口和排气开口的同样构成为支撑件的壁关于沿横轴方向测量的宽度基本上设置在装配元件的一半的宽度上。沿着冒口元件的竖轴，穿通开口的侧壁和在其高度尺寸方面可变的支撑件具有在冒口元件上的对称的设置方式。通过对称的设置方式优选以有利的方式避免围绕横向于穿通开口的开口轴线伸展的竖轴的翻转。

根据本发明的一个优选的设计方案，对穿通开口限界的侧壁和/或排气开口的构成为支撑件的壁包括至少一个台阶，其中每个台阶优选由第一侧壁区域和邻接于第一侧壁区域的第二侧壁区域构成，并且其中第二侧壁区域关于穿通开口的开口轴线具有与第一侧壁区域不同的角。优选地，可压缩的侧壁和排气开口的壁包括多个分别具有第一和第二侧壁区域的台阶，其中各个台阶也彼此邻接或不同台阶的侧壁区域上下重叠地连接。穿通开口的可变形的侧壁和排气开口的可变形的、优选构成为支撑件的壁以与在EP 2 489 450B1(DE 20 2011 103 718 U1)或EP 2 664 396 B1(DE 20 2012 102 418 U1)中的可安置在成形板上的冒口系统的其中公开的可变形的侧壁类似的形式构成。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。关于优选的组合，分别相应地适用在相应的段落处的描述。

优选地，台阶形的侧壁和/或台阶形的壁具有多个基本上相对于开口轴线或中轴线径向延伸的第一侧壁区域和多个大致轴向伸展的第二侧壁区域。借助于第一和第二侧壁区域，大致矩形的台阶构成在穿通开口的侧壁和排气开口的壁上。优选地，台阶形的、可压缩的侧壁和/或壁包括两个至六个台阶。经由多个台阶，引起在侧壁和支撑件的变形和与其关联的在冒口元件的第一和第二端部之间的间隔变化期间的有利的可压缩性或可叠合性。在一系列实施方式中，排气开口的台阶形的侧壁和/或台阶形的壁沿横向于穿通开口的开口轴线的方向具有延伸尺寸。冒口元件的可压缩的部段的延伸尺寸大致对应于沿冒口元件的竖轴方向的长度的20％至50％、25％至45％或优选25％至40％。在冒口元件的可压缩的部段包括圆形的台阶的情况，延伸尺寸对应于与冒口元件的第二端部相邻地设置的台阶的最大直径。

优选地，第一侧壁区域具有在70°和95°之间的角度的相对于开口轴线的定向和/或第二侧壁区域具有在0°至30°之间的角度范围的相对于开口轴线的定向。一个替选的设计方案提出，至少与冒口插件贴靠的第一侧壁区域具有在45°和80°之间的角度范围内的相对于开口轴线的定向。借助于与冒口插件直接贴靠的第一侧壁区域的有针对性的定向，在生产铸模时在压实过程期间实现冒口元件和冒口插件的自动的定心。

根据一个实施方式，第一侧壁区域是基本上圆形的和/或根据一个优选的实施方式，第二侧壁区域具有大致柱状的形状。借助于选择的圆形的或柱状的形状能够以有利的方式在冒口元件上构成用于构成优选可压缩的部段的圆形的台阶。圆形的台阶与其他形式构造的台阶相反地具有下述优点，圆形的台阶在优选平行于开口轴线作用的力下基本上均匀地变形。由此，得出在压实成型材料时在冒口元件上可简化地预见的力分布。开口轴线优选延伸穿过穿通开口的分别在冒口元件的第一端部和第二端部上构成的自由横截面的面积中心。优选地，穿通开口在第一和第二端部上的自由横截面同轴地设置。优选地，为了如例如在EP 1 567 294 B3中所描述地改进可变形性或可压缩性，穿通开口的侧壁和/或排气通道的壁具有一个或多个薄弱区域，优选具有减小的材料厚度的区域。经由薄弱区域实现，侧壁和/或排气通道的壁在预设的部段上变形，优选折叠、压合(gestaucht)或折弯。

通过考虑上述问题显而易见的是，对于造成或产生成型材料的压实所需的压缩和力的程度受一系列不同的因素影响，例如对从冒口元件的第一到第二端部的穿通开口限界的侧壁的材料厚度和形状或造型，以及用于制造冒口元件的材料。同样不言而喻地，各个冒口元件与应用目的和与其相关联地根据期望设定的压力值和冒口大小预设值相对应地构成。

优选地，依照根据本发明的装置的一个设计方案提出，冒口元件的初始的抗压强度不大于7000牛顿，优选不大于5000牛顿和/或冒口元件的初始的抗压强度至少为250牛顿、优选至少为500牛顿。在此，初始耐压合性可理解为用于进行压缩(即在冒口元件的第一和第二端部之间的间距改变)和将冒口元件关于存在的所述冒口元件在其未使用的和未压合的状态中具有的灵活性不可逆地变形所需的力。仅基于冒口元件的优选的实施方式从现在起具有两个可变形的区域，初始耐压合性不应超过在此7000牛顿的特定的极限值，因为否则可能造成与冒口元件连接的冒口插件的断裂或损坏。如果在冒口元件上设有两个可变形的区域，那么变形阻力匹配于每个单个的侧壁(穿通开口)和/或壁(排气开口)。为了确保冒口元件的预定的最小稳定性，其初始压合稳定性至少为250牛顿、优选大于500牛顿。

优选地，本发明的一个设计方案提出，冒口元件的穿通开口和/或排气开口的直径从冒口元件的第一端部到第二端部增大。由此，从冒口元件的第一端部朝向冒口元件的第二端部延伸的穿通开口和/或排气开口具有截锥的形状。为了能够实现可能截锥状构成的侧壁或壁的压缩，所述侧壁或壁如上文中详细描述地优选具有多个薄弱区域，所述薄弱区域以预定的间距沿着其延伸方向设置。在根据本发明的穿通开口的侧壁和/或排气开口的壁的优选台阶形的设计方案中提出，第一排侧壁区域的长度和/或第二排侧壁区域的长度逐步地朝向冒口元件的第一端部增大。台阶形的侧壁和壁的在冒口元件的第一和第二端部之间构成的台阶具有不同的尺寸、优选长度尺寸。此外，确保受控制的压缩或间距改变，由此避免，除了侧壁的第一端部之外台阶形的能折叠在一起的侧壁的其他区域与成形模型和/或成形板接触。

优选地，穿通开口的侧壁和/或排气通道的优选可压缩的壁具有在0.1毫米和1.5毫米之间的范围中的材料厚度。在冒口元件的特定的实施方式中，材料厚度也能够在0.3毫米和1.2毫米之间或优选在0.4和0.9毫米之间的范围中。优选台阶形相对于彼此设置的侧壁区域的理想材料厚度能够根据应用目的变化并且还受用于冒口元件的设计方案的材料、大小和构型和必要时也受冒口元件的制造方法影响。

根据一个优选的改进方案，根据本发明的冒口元件具有一件式的构型，优选地所述构型由具有均匀的厚度的唯一的板体加压成型，其中板体优选由金属构成或至少包括金属，所述金属选自由钢、铝、铝合金、黄铜及其混合物构成的组。在本发明的一个实施形式中，冒口元件由深拉过程制造，其中将材料坯件通过成型工具的机械作用拉入或压入模中。材料坯件的拉或压能够借助于一系列适合的成型工具实现。为了适应于这种变形过程，确定应用的材料应是可充分变形的，由此在成型过程期间避免材料的拉断或断裂。优选地，根据本发明的冒口元件由冷轧的钢制成。冒口元件的替选的设计方案提出，应用多种其他适合的材料，优选金属。金属，例如钢、铝、铝合金、黄铜和铜优选具有所需的可变形性，以便能够相应地在根据本发明的冒口元件的至少一个区域上压缩。优选用于冒口元件的可变形的区域的设计方案的金属能够基于其强度以有利的方式用于在冒口元件上的不可变形的间距保持件的设计方案或用于在冒口元件上的被引导的部件的构成方案。借助于列举的金属基本上能够确保冒口元件的不可变形的区域的足够高的稳定性。

此外，优选的是根据本发明的冒口插件，所述冒口插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由绝缘的冒口材料构成或至少部段地包括绝缘的冒口材料，和/或冒口元件由选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组中的材料构成或包含这种材料。借助于将放热的或绝缘的冒口材料用于根据本发明的冒口插件，在浇铸过程期间实现高的经济性和尤其良好的密封给料。经由放热的和绝缘的冒口材料，位于冒口系统中的金属能够经过相对长的时间保持液态。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。代替商用标准的冒口材料，相反地，以其第一端部优选直接安置在成形板和/或成形模型上的冒口元件能够由其他的优选选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组中的材料构成。所使用的材料应是可变形的，以便能够满足冒口元件的根据本发明的目的的至少一个部分区域。

依照根据本发明的装置的一个优选的改进方案，设置在冒口元件上的冒口插件具有用于定心芯轴的芯轴尖的柱状的或非柱状的凹部。优选的是，冒口插件至少在内侧上在其与穿通开口和必要时也与排气开口相对置的端部上具有一个或多个锥状伸展的壁部段和/或用于芯轴尖的一个或多个柱状或非柱状的凹部。借助于在冒口插件上构成的壁部段和/或用于定心芯轴的芯轴尖的凹部，实现冒口系统在定心芯轴上的简化的安置或冒口系统在成形模型和/或成形板上的安置。优选地提出，至少一个锥状伸展的壁部段和在其上连接的凹部在冒口插件的内轮廓上构成。优选地，柱状凹部与穿通开口的开口轴线或与排气开口的中轴线同轴地设置。由此，优选与将哪个开口(穿通开口和/或排气开口)用于冒口系统到成形模型和/或成形板上的定位无关地，相应地精确的定向或定位是可能的。在冒口插件上的凹部优选形状配合地与能装入凹部中的定心芯轴尖的外轮廓相对应。凹部可理解为在冒口插件的内侧上的柱状的凹陷部和在冒口插件上的优选柱状的穿通部，使得在压实成型材料之后定心芯轴尖在冒口系统的冒口插件的上侧处凸出或伸出。

优选的是，冒口插件在内侧在端部上，优选在冒口系统使用中位于开口轴线上方的端部上具有一个或多个模制的连接片或壁部段，其将冒口空腔以腔室形式划分。借助于在内侧上凸出的、例如构成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抵抗在冒口系统的开口轴线上方的液态金属的表面上的浇铸外层的提早的构成。由此改进其作用，即在其中的液态金属的液态保持。一个或多个连接片在冒口系统使用时，即在穿通开口的开口轴线水平地设置时，设置冒口插件的在设置开口轴线上方的内部的壁部段上并且优选平行于竖轴延伸，所述竖轴优选穿过开口轴线伸展。也通过术语作为威廉姆斯板条或威廉姆斯楔形件已知的连接片能够是单独构成的接合入件，所述接合件可安装在冒口系统的由冒口元件和冒口插件构成的冒口空腔中。替选地，一个或多个连接片模制到冒口插件的内轮廓上进而是其集成的组成部分。本发明的有利的设计方案分别能够与本发明的独立的方面进行组合。鉴于优选的组合方式，分别相应地适用在相应的段落处的描述。

本发明也涉及一种应用在根据本发明的装置中的冒口元件。由此，本发明的另一方面涉及一种冒口元件，以应用在根据前述实施方式的装置中或作为(如上文或下文中限定的)用于在能分开的铸模中、尤其竖直能分开的铸模中进行金属浇铸的冒口系统的部件，所述冒口元件包括：第一端部，以安置到成形模型和/或成形板上；与第一端部相对置的第二端部，具有用于容纳冒口系统的冒口插件的装配元件；至少一个从第一端部朝第二端部延伸的用于液态金属的穿通开口，其中穿通开口由侧壁限界，其中为了减少在第一端部和第二端部之间的间距侧壁能变形，并且其中穿通开口具有开口轴线，其中冒口元件与冒口插件一起设计为，对用于容纳液态金属的冒口空腔限界，其中冒口元件包括设置在冒口元件上的防翻转元件和/或一个或多个排气开口，以用于由冒口元件和冒口插件限界的冒口空腔的排气。

根据本发明的一个优选的实施方案，冒口元件具有一个或多个防翻转元件，和/或与一个或多个防翻转元件相对应，借助于根据本发明的所述冒口元件，能够以有利的方式在压实成型材料和与其相关联的在冒口元件的第一和第二端部之间的间距改变时抵抗冒口系统的翻转。冒口元件的替选的、独立的根据本发明的设计方案提出，冒口元件除了用于液态金属的穿通开口以外还具有一个或多个用于由冒口元件和冒口插件限界的冒口空腔的排气的排气开口。由此，引起加速的浇铸过程，而不存在冒口系统由于在其内部积聚的空气而没有填充足够的液态金属的风险。涉及将冒口元件作为根据本发明的装置的部件的所有阐述也适用于根据本发明的冒口元件。

本发明的另一方面涉及一种用于制造根据本发明的装置(如上文或下文中所阐述的)的成套工具，所述成套工具包括根据上述优选的实施方式中至少一个的冒口元件、冒口插件以及成形板和/或成形模型。由此，这种根据本发明的成套工具包括：冒口元件，所述冒口元件设计为用于优选直接安置到成形模型和/或成形板上；和在所述冒口元件上、优选在冒口元件的装配元件上设置或容纳的冒口插件，其能够共同构成根据本发明的冒口系统；以及成形板和/或成形模型。一个替选的设计方案提出，冒口元件与成形板和/或成形模型隔开地设置。冒口元件和冒口插件设计为，用于构成用于容纳液态金属的冒口空腔。在此，给出的冒口元件能够与不同构造的冒口插件组合。同样，给出的冒口插件能够与不同构造的冒口元件组合。

优选地，根据本发明的成套工具除了冒口元件和冒口插件以外包括用于形状配合地容纳穿过冒口系统、优选经过在根据本发明的冒口元件上的穿通开口或排气开口的定心芯轴。优选地，(由冒口元件和冒口插件构成的)冒口系统能在定心芯轴上推动或插到定心芯轴上。用于容纳或保持冒口系统的定心芯轴具有定心芯轴根部，其具有尤其匹配于在冒口元件上的穿通开口的和/或排气开口的下端背面()的造型。定心芯轴根部的横截面与穿通和/或排气开口相对应地优选非柱状地构成，而是优选选自下述形状：椭圆形、不圆形、压扁的圆形(abgeflachter Kreis)、压扁的椭圆形(abgeflachter Oval)、三角形、四边形或多边形。由此，产生在定心芯轴和冒口系统之间的抗扭转。此外，定心芯轴以及至少冒口元件设计为，冒口系统或冒口和定心芯轴能够相对于彼此仅采用唯一的一个位置，在所述位置中冒口元件和冒口插件能够推到定心芯轴上(钥匙-锁原理)。此外，保证冒口系统在成形板和/或成形模型上的有针对性的定位并且以有利的方式避免误操作。

本发明的另一方面关于应用在根据本发明的至少一个根据本发明的上述优选实施方式构成的装置中的成形板，所述成形板包括：设置在成形板上的防翻转元件和/或用于构成排气通道的安置件。关于根据本发明的成形板的优选的设计方案或改进方案，参照用于根据本发明的装置、根据本发明的冒口元件或根据本发明的成套工具的上述根据本发明的设计方案。

附图说明

在下文中，参照附图根据多个从中得出更多发明特征的实施例详细描述本发明。在此示出：

图1a至1f示出根据本发明的装置的不同实施例的纵剖面视图；

图2a至2c示出根据本发明的冒口插件的可能的实施例的从下方的剖视图；

图3a至3e示出根据本发明的冒口元件的多个实施例的相应的俯视图；以及

图4a-4d示出从根据本发明的冒口插件安置到可枢转的成形板直至所生产的模具半部组装成铸模的铸模制造示意剖视图。

具体实施方式

在图1a中示出根据本发明的装置2，所述装置包括沿水平定向设置的成形板4，在所述成形板上安置有成形模型6的部段或在所述成形板上设置有成形模型6的部段。在成形板4上还设置有根据本发明的冒口系统8，所述冒口系统具有冒口元件10和冒口插件12。冒口元件10和冒口插件12例如构成或者说限界成用于容纳液态金属的冒口空腔14。为了确保将冒口系统8定位在成形板4上，在成形板4上固定地设置有至少一个定心芯轴16，经由所述定心芯轴将冒口系统8保持在位置中。冒口元件10包括第一端部18，借助于第一端部冒口元件在示出的实施方案中直接安置在成形板4上。替选地，第一端部18能够经由未示出的间距保持件与成形板隔开地设置。冒口元件10还包括与第一端部相对置的、具有装配元件22的第二端部20，在装配元件上设置有冒口插件12。用于液态金属的穿通开口24从第一端部18延伸到第二端部20，其中穿通开口由侧壁26限界。侧壁26台阶形地构成并且是能变形的，使得能够在制造铸模和与其相关联的用于制造所使用的成型材料的压实过程中减小在冒口元件10的第一端部18和第二端部20之间的间距。穿通开口24具有开口轴线28，所述开口轴线与冒口空腔的未示出的体积中心错开。开口轴线优选延伸穿过相应在穿通开口的在冒口元件的第一端部和第二端部上构成的自由横截面的面积中心。为了避免由于在压实成型材料时作用到冒口系统8上的力和由此产生的在第一和第二端部18、20之间的间距改变冒口系统8围绕第一端部18翻转，装置2具有防翻转元件30、32，借助于所述防翻转元件抵抗冒口系统枢转偏离开口轴线28。防翻转元件30、32与开口轴线28隔开地设置。在本实施方案中，防翻转元件30是作为引导件的第二定心芯轴16’并且防翻转元件32是沿着定心芯轴引导的间距保持件34，所述间距保持件在冒口元件10上朝成形板4方向突出并且借助于所述间距保持件在侧壁26变形之后保持在冒口元件10和成形板4之间的最小间距。为了更好地引导冒口系统8，冒口插件12具有在壁区域56中与开口轴线28和与间距保持件34同轴地设置的凹部36、36’。此外，借助于在冒口元件10上的间距保持件34构成排气开口54，借助于所述排气开口能够实现冒口空腔14中的排气功能。

图1b示出根据本发明的装置2’的第二实施例，所述装置具有成形板4、成形模型6的设置在所述成形板上的部段和冒口系统8’。与之前的实施方案相反地，冒口系统8’经由在成形板上部段地伸入穿通开口24中的结构件38定位和/或保持，经由所述结构件侧壁26至少以其与第一端部18相邻的、前部部段39移动。为了能够抵抗冒口系统8’围绕冒口元件10的第一端部18翻转，还设有两个防翻转元件30’、32’。防翻转元件30’是固定地设置在成形板4上的弹簧芯轴40，在所述弹簧芯轴上支撑有冒口插件12’。此外，将构成为间距保持件34和被引导的部件33的防翻转元件32’沿着弹簧芯轴40引导。在此，冒口插件12’在其壁区域56’上具有仅一个凹部36’，所述凹部用于弹簧芯轴40的至少部分地凸出到冒口插件12’的壁56’中的或穿过所述壁伸出的芯轴尖42。

图1c示出根据本发明的装置2’的第三实施例。所述装置包括成形板4和成形模型6的部段以及设置在成形板上的冒口系统8”。冒口系统具有冒口元件10”和冒口插件12”。冒口元件10”借助于其第一端部优选直接安置在成形板上，其中冒口系统经由与穿通开口24相对应的定心芯轴16相对于成形板4定位和保持。定心芯轴尖17还穿过在冒口插件12”上设在其壁56”上的凹部36伸出。作为防翻转元件30”还设有弹簧芯轴40’，所述弹簧芯轴在冒口元件10”上与相对于穿通开口24的开口轴线28具有间距地设置的穿通部44接合。在此，构成为弹簧芯轴40’的防翻转元件30’具有关于其高度尺寸可变的、可压缩的支撑件50的功能。这种支撑件优选具有相应地匹配于在冒口元件的第一端部和第二端部之间延伸的台阶形的、可压缩的侧壁的变形的变形特性。经由匹配的或调整的变形特性应实现，冒口元件10”在侧壁26变形期间优选均匀地接近成形板4。为了在使用时避免在冒口空腔14中的液态金属的表面上构成外皮，冒口插件12”具有在使用时从壁区域46竖直延伸的连接片48，也称作“威廉姆斯板条(Williamsleiste)”。

在图1d中示出根据本发明的装置2”’的另一实施方式，所述装置包括冒口系统8”’，所述冒口系统具有冒口元件10”’和与冒口元件10”’连接的冒口插件12”’。也如在之前示出的实施例，所述冒口元件和冒口插件构成冒口空腔14。冒口元件10”’具有用于液态金属的穿通开口24，所述穿通开口由台阶形的、优选可压缩的侧壁26限界。在此，冒口元件借助于其第一端部18安置在成形板4上。作为防翻转元件32”在冒口元件10”’上设有支撑件50’，所述支撑件以与侧壁26近似相同的形状具有台阶形的、可压缩的壁52。由此，冒口元件10”’具有两个可压缩的区域，所述区域借助于第一端部18安置在成形板上和/或以所述成形板隔开地设置，并且具有第二端部20，在所述第二端部上设置有冒口插件。在作用到冒口系统上的力的结果——在第一端部18和第二端部20之间的间距减小时，穿通开口24的侧壁26和防翻转元件32”的壁52优选均匀地变形，其中在制造铸模时压实成型材料时所述力作用于冒口插件。为了定位冒口系统8”’，在成形板4上设置有两个定心芯轴16、16’，经由定心芯轴接纳冒口系统8”’。借助于可变形的壁52，也如借助于在图1a和1b中示出的防翻转元件32、32’，能实现冒口空腔14中的排气功能。在冒口空腔14中存在的空气能够经由通过防翻转元件32”构成的排气开口54’(图1a、1b)有效地引出，由此确保将冒口空腔14用液态金属可靠地填充，其中所述排气开口在使用时与在铸模中产生的排气通道接触。

图1e示出根据本发明的装置的另一实施方式，所述装置在其在冒口系统8^IV安置到成形板4上之后的初始位置中。冒口系统8^IV还包括冒口元件10^IV和冒口插件12^IV，其中冒口元件10^IV借助于其第一端部18安置在成形板4上并且在其第二端部20上设置有冒口插件12^IV。在第一和第二端部18、20之间，通常延伸有台阶形的、可变形的侧壁26，借助于所述侧壁对用于液态金属的穿通开口24限界。同时，冒口系统8^IV经由定心芯轴16定位在成形板上。根据一个替选的实施方案，经由在图1b中示出的支撑件的定位也是可能的。在此，与穿通开口24间隔地设有多个防翻转元件30、32”’。一方面，还作为防翻转元件30，第二定心芯轴16’作为引导件设置在成形板4上，所述引导件相对于冒口元件10^IV的可变形的侧壁26优选具有一定距离，所述距离大于在穿通开口24的开口轴线28相对于冒口空腔14的与其隔开的未示出的体积中心之间的距离。沿着定心芯轴引导的部件33’与所述定心芯轴16’相对应，经由所述部件同时地在将定心芯轴16’移除之后构成排气开口54”。与排气开口54”分开地，间距保持件34’作为防翻转元件32”’设置在冒口元件10^IV上。间距保持件34’在冒口元件10^IV的下侧上突出并且在台阶形的侧壁26变形之后优选与成形板4的上侧贴靠。

图1f示出根据本发明的装置2^V的一个实施方案，所述装置具有冒口系统8^V、所述冒口系统在其冒口元件10^V上代替具有多个台阶的台阶形的侧壁包括侧壁26’，所述侧壁具有弧形的、帽状的成型部。帽状的侧壁同样具有优选柱状的穿通开口24。在压实成型材料时，所述帽状的侧壁26’同样如台阶形的侧壁26(图1a至1e)那样变形，使得造成在冒口元件10^V的第一端部18和第二端部20之间的间距改变。为了定位冒口系统8^V，使用定心芯轴16。

替选地，冒口系统8^V也能够经由支撑件(图1b)在成形板4上定向。作为防翻转元件，本装置2^V具有与定心芯轴16具有距离地设置的第二定心芯轴16’，所述第二定心芯轴与在冒口元件10^V中的穿通部44’相对应。穿通部44’同样用作冒口空腔14中的排气开口54”。此外，如在之前的设计方案中，在冒口元件10^V上朝成形板4的方向伸出地构成有单独设置的间距保持件34’。所述间距保持件如在图1f中示出的，在完成压缩之后与成形板4优选直接贴靠。

在图2a至2c中示出冒口插件的可能的实施方式。分别在从下方观察的视图中示出冒口插件。如从这些附图中能看到的，冒口插件具有近似相同的壁厚度，然而所述冒口插件关于特定的应用情况能够具有不同的壁厚度。在图2a中示出的实施例在壁区域56中，对应于在图1a中示出的实施方案，包括两个凹部36、36’。与凹部36’相邻地设有凸出到冒口空腔14中的连接片48’。在图2b中示出的实施方案在壁区域56’中对应于在图1b中示出的实施方案具有仅一个凹部36’。在图2c中示出的冒口插件除了用于与穿通开口24相对应的定心芯轴16的凹部36以外在壁区域56”中具有两个另外的凹部36’，所述两个另外的凹部设置在延伸到冒口空腔14中的连接片48”、也称作“威廉姆斯板条”的两侧。凹部36’与用作防翻转元件的定心芯轴16’相对应，沿着所述定心芯轴至少部段地引导与冒口插件连接的冒口元件。

图3a至3e示出另外在图1a至1f中示出的冒口元件10、10’、10”、10”’、10^V的不同的实施方式。冒口元件10、10’、10”、10”’、10^V具有基本上矩形的基本形状，其中在所述基本形状上构成至少一个可变形的侧壁26、26’。与对穿通开口24限界的侧壁26、26’的开口轴线28具有距离地(图1a)，设置和/或构成有在冒口元件的不同实施方式中不同形式地构成的防翻转元件32、32’、32”、32”’。借助于防翻转元件应避免围绕安置在成形板4上的冒口元件的第一端部18的翻转。在冒口元件10、10’、10”、10”’、10^V上构成或设置的防翻转元件32、32’、32”、32”’例如能够构成为在下侧上朝成形板方向突出的间距保持件34、34’、构成为沿着定心芯轴引导的部段33、33’或构成为具有与侧壁26类似的台阶形构成的、可变形的壁52的支撑件50’。

图4a至4d示出用于制造铸件的方法的可能的实施方式，其中根据本发明构成的冒口系统8以其在冒口元件10中的穿通开口24和排气开口54推到或安置到两个定心芯轴16、16’上。在此，定心芯轴16、16’固定地设置在成形板4上。冒口元件10借助于其第一端部直接或与成形板4隔开地设置。然而，优选地，冒口元件10的第一端部18直接与成形板贴靠，所述成形板如在图4a中示出的，在此时具有水平的定向。在冒口元件10上将冒口插件12经由装配元件22固定。紧接着，将成形板4枢转到竖直方向上(图4b)，使得冒口元件10的开口轴线28运动到水平方向上。同时，成形板4平行于第二成形板4’定向。在所述实施方式中，在成形板4上仅安置冒口系统8。成形模型6以及设为用于构成排气通道的安置件46设置在成形板4’上。

如4c示出的，在两个成形板4和4’彼此平行地定向之后，围绕成形板产生腔室60、60’，然后将成型材料62填入或输入所述腔室中。然后，在填充腔室60、60’之后对在腔室中的成型材料62进行挤压进而压实。在压实成型材料时，产生至少平行于开口轴线28并且朝冒口元件10的第一端部18的方向作用的力，由此在冒口元件10的第一和第二端部18、20之间的侧壁26变形，优选折弯或折叠，使得不仅在第一和第二端部之间的间距、而且在冒口系统8和成形板4之间的间距同时减小。通过在冒口系统和成形板之间的间距改变，也压实位于冒口元件下方的成型材料的部分。然而，在压实时，经由构成为定向芯轴16’和至少构成为间距保持件34的防翻转元件30、32防止，冒口系统围绕冒口元件10的第一端部18枢转偏离开口轴线。由此，在压实之后，冒口元件优选相对于成形板4具有均匀的间距，由此确保冒口元件10的第一端部18均匀密封地贴靠在到之后的铸模的连通部70上。借助于压实成型材料62，在腔室60中分别产生用于铸模的固态的模具半部64、64’，所述模具半部在移除成形板4、4’进而同时移除成形模型6和安置件56之后组装成铸模66，参见图4d。所产生的铸模66具有用于填入铸模中的液态金属的空腔68，所述空腔基本上对应于待制造的铸件的形状。空腔68在第一模具半部64中具有到冒口系统8的穿通开口24的连通部70。与在根据本发明的冒口系统的冒口元件10中的排气开口54相对应的排气通道72在铸模66中构成。借助于排气通道72能够以有利的方式保证，冒口系统在浇铸工作中近似完全地用液态金属填充。此外，在铸模66的空腔68中的金属的收缩过程期间能够保证用液态金属的供应。排气通道72(图4d)构成或设置在之前安置件46所位于或设置的位置上(参见图4b、4c)。

所有在附图中示出的冒口元件时根据本发明的冒口元件，因为其具有防翻转元件和/或排气开口。在附图中示出的根据本发明的装置能通过相应的成套工具的组成部分制造。

在附图中，相同的构件用相同的附图标记表示。

Claims (27)

1.一种在制造能分开的铸模时使用的装置，所述装置包括：

(i)成形板(4，4’)和/或成形模型(6)，

(ii)具有冒口元件(10，10’，10”，10”’，10^IV，10^V)和冒口插件(12，12’，12”，12”’，12^IV)的冒口系统(8，8’，8”，8”’，8^IV，8^V)，其中冒口元件(10，10’，10”，10”’，10^IV，10^V)和冒口插件对用于容纳液态金属的冒口空腔(14)限界，

其中所述冒口元件(10，10’，10”，10”’，10^IV，10^V)具有：

-第一端部(18)，借助于所述第一端部将所述冒口元件(10，10’，10”，10”’，10^IV，10^V)安置在所述成形板(4)和/或所述成形模型(6)上，或与所述成形板和/或所述成形模型隔开地设置，

-带有装配元件(22)的、与所述第一端部(18)相对置的第二端部(20)，冒口插件(12，12’，12”，12”’，12^IV)设置在所述装配元件上，

-用于液态金属的至少一个从所述第一端部延伸到所述第二端部的穿通开口(24)，其中所述穿通开口(24)由侧壁(26，26’)限界，其中为了减小在所述第一端部和所述第二端部(18，20)之间的间距所述侧壁能变形，并且其中所述穿通开口(24)具有开口轴线(28)，

其中所述冒口空腔(14)具有相对于所述开口轴线(28)错开的体积中心，

其中所述装置还包括：

一个或多个防翻转元件(30，30’，30”，32，32’，32”，32”’)，其设计为：当在对所述冒口系统施加平行于所述开口轴线(28)并且朝所述冒口元件的所述第一端部(18)的方向作用的力的情况下所述侧壁(26，26’)变形并且在所述第一端部和所述第二端部(18，20)之间的间距减小时，抵抗所述冒口系统(8，8’，8”，8”’，8^IV，8^V)围绕所述冒口元件(10，10’，10”，10”’，10^IV，10^V)的所述第一端部(18)翻转偏离所述开口轴线(28)，其中所述一个或多个防翻转元件(30，30’，30”，32，32’，32”，32”’)与所述开口轴线(28)隔开。

2.根据权利要求1所述的装置，

其特征在于，所述铸模是竖直能分开的。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件以与所述冒口元件的所述能变形的侧壁具有距离的方式设置在冒口元件上和/或成形板或成形模型上，所述距离大于在所述开口轴线和所述冒口空腔的与其错开的体积中心之间的距离。

4.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件是在(i)所述成形板和/或所述成形模型和(ii)所述冒口元件的所述装配元件和/或所述冒口插件之间设置的、能在其高度尺寸方面变化的支撑件。

5.根据权利要求4所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件是可压缩的支撑件。

6.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件是间距保持件，所述间距保持件在所述成形模型和/或所述成形板的朝向所述冒口元件的面上朝所述冒口元件的方向凸出，和/或在所述冒口元件上朝所述成形板或所述成形模型的方向突出，并且所述间距保持件设计为，在所述侧壁变形之后保持在(ii)冒口元件和(i)成形板或成形模型之间的最小间距。

7.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件是设置在所述成形模型和/或所述成形板上的引导件，所述引导件与在所述冒口元件上的附加的容纳部相对应，并且所述容纳部在所述侧壁变形期间沿着所述引导件导出。

8.根据权利要求7所述的装置，

其特征在于，所述引导件与在所述装配元件上的附加的容纳部相对应。

9.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述穿通开口的开口轴线用作冒口系统沿着定心芯轴的定心轴线的或沿着在成形模型和/或成形板上突出的结构件的定心轴线的定位轴线。

10.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述冒口元件附加地具有用于冒口空腔的排气的一个或多个排气开口，所述冒口空腔由冒口元件和冒口插件限界。

11.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，所述冒口元件的装配元件附加地具有用于冒口空腔的排气的一个或多个排气开口。

12.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，所述排气开口包括用于构成沿着排气轴线延伸的排气通道的壁，其中所述排气轴线部段地或在其整个长度上平行于所述穿通开口的开口轴线伸展。

13.根据权利要求12所述的装置，

其特征在于，

(i)所述排气通道的壁构成为间距保持件和/或被引导的部件，所述被引导的部件沿着设置在成形模型和/或成形板上的引导件导出，或者

(ii)所述排气通道的壁设计为能变化其高度尺寸的支撑件。

14.根据权利要求13所述的装置，

其特征在于，

所述排气通道的壁是能变形的。

15.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述装配元件具有在其外围上突出的边缘，所述边缘局部地包围所述冒口插件并且部段地或完全地沿着所述装配元件的所述外围延伸。

16.根据权利要求15所述的装置，

其特征在于，所述边缘部段地或完全地沿着所述装配元件的边缘棱边延伸。

17.根据权利要求4所述的装置，

其特征在于，在所述冒口元件上对穿通开口限界的侧壁和/或构成为支撑件的防翻转元件是能压缩的。

18.根据权利要求17所述的装置，

其特征在于，所述防翻转元件是能不可逆地压缩的。

19.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，对所述穿通开口限界的所述侧壁和/或排气开口的构成为支撑件的壁包括至少一个台阶，其中每个台阶由第一侧壁区域和邻接于所述第一侧壁区域的第二侧壁区域构成，并且其中所述第二侧壁区域关于所述穿通开口的开口轴线具有与所述第一侧壁区域不同的角度。

20.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，所述冒口元件具有一件式的构型。

21.根据权利要求20所述的装置，

其特征在于，所述冒口元件由厚度均匀的唯一的板体部加压成形。

22.根据权利要求21所述的装置，

其特征在于，所述板体部由金属构成。

23.根据权利要求21所述的装置，

其特征在于，所述板体部包括选自钢、铝、铝合金、黄铜及其混合物构成的组中的至少一种金属。

24.根据权利要求1或2所述的装置，

其特征在于，所述冒口插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，或由绝缘的冒口材料构成，或至少部段地包括绝缘的冒口材料，和/或所述冒口元件由选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组中的材料构成，或包含选自由金属、塑料、纸板、其混合物及其复合材料构成的组中的材料。

25.一种使用在根据权利要求1至24中任一项所述的装置中的冒口元件，所述冒口元件包括：

-设置在所述冒口元件上的所述防翻转元件，

和/或

-用于由冒口元件和冒口插件限界的冒口空腔的排气的一个或多个排气开口。

26.一种用于制造根据权利要求1至24中任一项所述的装置的成套工具，所述成套工具包括：

-冒口元件，

-冒口插件，

-成形板和/或成形模型。

27.一种使用在根据权利要求1至24中任一项所述的装置中的成形板，所述成形板包括：

-设置在所述成形板上的所述防翻转元件，

和/或

-用于构成排气通道的安置件。