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Die
Erfindung betrifft einen Aufform-Filterspeiser zum Einbringen in
eine beim Gießen
von Metallen verwendete Gießform
durch Fixieren des Filterspeisers an dem Modell vor dem Aufbringen
des Formsandes, bestehend aus einem ein Speiservolumen aufweisenden
Korpus aus einem exothermen und/oder isolierenden Material mit einer
Außenwand und
einem eine Speiseröffnung
aufweisenden Bodenbereich, und aus einem an dem Speiserkorpus gehalterten
Gießfilter,
durch den das flüssige
Metall in die Gießform
eingegossen wird.
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Ein
Filterspeiser als Bestandteil eines Speisereingußsystems ist aus der
DE 39 01 602 C2 bekannt.
Derartige Filterspeiser dienen dem Eingießen des flüssigen Metalls in die vorbereitete
Gießform, wobei
das flüssige
Metall durch den Gießfilter über die
im Bodenbereich des Speiserkorpus befindliche Speiseröffnung in
den Formhohlraum der Gießform fließt. Soweit
in der fertigen Gießform
derartige Filterspeiser in dem Formsand eingebettet sind, muß von der
Oberfläche
der Gießform
her ein in den Filterspeiser reichender Gußkanal eingeformt, eingeschnitten, eingebohrt
oder auf eine andere Art und Weise eingebracht werden.
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Soweit
derartige Filterspeiser bereits bei der Herstellung der Gießform mit
in den Formsand eingeformt und nicht als Einsteckspeiser im Anschluß an den
Formvorgang in entsprechend ausgesparte Öffnungen eingesteckt werden,
besteht das Problem, einerseits den Gießfilter beim Aufformen des
Filterspeisers vor dem aufgebrachten Formdruck zu schützen, und
andererseits das Speiservolumen des Filterspeisers als Fließweg sowie
für die
Ausübung
der Speiserfunktion offen zu halten. Hierzu ist ein durch Benutzung
bekannter Aufform-Filterspeiser mit den gattungsgemäßen Merkmalen
zweiteilig mit dem Speiserkorpus und dem Gießfilter ausgebildet, wobei
in einem ersten Arbeitsschritt der zunächst mittels einer entnehmbaren
Abdeckung für
das Speiservolumen geschlossene Speiserkorpus in die Gießform eingeformt
wird und in einem zweiten Arbeitsschritt die Abdeckung entnommen
und der Gießfilter
in das Speiservolumen des Speiserkorpus im Bereich von dessen Speiseröffnung eingesetzt
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufform-Filterspeiser der
eingangs genannten Art zur Verfügung
zu stellen, der in einem einzigen Arbeitsschritt in der Gießform mit
einformbar ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die
Lösung
sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß der Gießfilter einen dem Bodenbereich
des Speiserkorpus gegenüberliegenden,
das Speiservolumen deckelartig abdeckenden Deckel ausbildet und
der Filterspeiser einen den Gießfilter übergreifenden
Schutzmantel gegen den beim Formvorgang aufgebrachten Formdruck
aufweist, der beim Eingießen
des flüssigen
Metalls in Eingußrichtung
oberhalb des Gießfilters
einen Gießhohlraum
ausbildet. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die Anordnung
des Gießfilters
im oberen Bereich ein gutes Eingießen des flüssigen Metalls dadurch sicherstellt, daß im Anschluß an den
Gießfilter
mit dem Speiservolumen ein ausreichender Hohlraum zur Verfügung steht,
in welchem sich das flüssige
Metall vor Eintritt in den Formhohlraum der Gießform verteilen kann. Der erfindungsgemäß oberhalb
des Gießfilters
vorgesehene Schutzmantel sorgt für
einen Schutz des Gießfilters
vor dem beim Einformen aufgebrachten Formdruck und stellt insbesondere
für den
Eingießvorgang
einen Raum für
die Verteilung des flüssigen Metalls über die
gesamte Oberfläche
des Gießfilters zur
Verfügung,
so daß der
Eingußvorgang
entsprechend verbessert ist.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schutzmantel aus einer den
Gießfilter
mit Abstand dazu überspannenden Kappe
aus einem druckfesten Material besteht, wobei die Kappe eine sich über dem
Gießfilter
erhebende domartige Ausgestaltung aufweisen kann.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist die Kappe geschlossen.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, daß die Kappe
eine Öffnung
aufweist und in die Öffnung
ein diese ausfüllendes
Formteil aus einem vergasbaren Material eingesteckt ist, wobei vorgesehen
sein kann, daß das
Formteil über
die dem Gießfilter
abgewandte Oberfläche
der Kappe vorsteht und in den mit Formsand gefüllten Bereich der fertigen
Gießform ragt.
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Hinsichtlich
der Halterung von Gießfilter
und Kappe kann nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen sein, daß der Gießfilter auf der oberen Randfläche des
Speiserkorpus vollflächig auflagert
und die Kappe von dem Gießfilter
gehalten ist. Alternativ kann der Gießfilter an der oberen Randfläche des
Speiserkorpus auf einem Teil von dessen Wandstärke auflagern und auf seinem äußeren Umfang
von der auf dem weiteren Teil der Wandstärke der Randfläche des
Speiserkorpus abgestützten Kappe
umgriffen sein.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Speicherkorpus an seinem
oberen Rand eine von seiner oberen Randfläche ausgehende innenseitige
Einziehung mit einer dadurch gebildeten Abstützfläche als Auflager für den eingelegten
Gießfilter
aufweist und die Höhe
der Einziehung der Materialstärke
des Gießfilters
entspricht. Hierbei kann sich nach alternativen Ausführungsbeispielen
der Erfindung die Kappe entweder auf dem von der Einziehung nicht
erfassten Bereich der oberen Randfläche des Speiserkorpus abstützen oder
sich auch zusätzlich
mit einem Teilbereich auf der Oberfläche des in die Einziehung des Speiserkorpus
eingelegten Gießfilters
abstützen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der obere Randbereich des
Speiserkorpus einen in das Speiservolumen einspringenden Absatz
als Träger
für den
auf dem Absatz auflagernden Gießfilter
aufweist und die Kappe auf dem den Absatz überragenden oberen Rand des
Speiserkorpus auflagert.
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Gemäß der Erfindung
kann vorgesehen sein, daß der
Gießfilter
auf seiner dem Gießhohlraum
zugewandten Oberseite mit einer Einlegeplatte aus Metall abgedeckt
ist. Hiermit soll erreicht werden, daß beim Beginn des Gießvorganges
sich in dem Gießhohlraum
ein Stau an flüssigem
Metall ausbildet, wobei die aus Metall bestehende Eingußplatte
nach Beginn des Gießvorganges
aufschmilzt und insoweit dann den Gießfilter freigibt. Hiermit soll
gewährleistet werden,
daß mit
Beginn des Gießvorganges
der Gießfilter
vollflächig
von dem einzugießenden
Material beaufschlagt wird.
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Nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann der Schutzmantel aus einem nicht-exothermen Material
bestehen; weitere geeignete Materialien sind verwendbar.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann vorgesehen sein, daß der
Schutzmantel aus einer den Gießfilter überdeckenden
Schicht aus einem vergasbaren Material besteht. Hierbei sorgt die über dem
Gießfilter
liegende Schicht für
dessen Schutz während
des Formvorganges und bildet gleichzeitig beim Eingießen des
flüssigen
Metalls aufgrund ihrer Auflösung
durch Vergasen den nötigen
Gießhohlraum
aus.
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Soweit
erfindungsgemäß ein vergasbares Material
zum Einsatz gelangt, kann es sich dabei um Styropor handeln.
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Soweit
während
des Aufformens des Filterspeisers eine Ausweichbewegung des Speiserkorpus
aufgrund der einwirkenden Kräfte
zu vermeiden ist, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen,
daß der
Speiserkorpus an der Innenseite seiner Außenwand in das Speisevolumen
einspringende Zentriergestaltungen aufweist, die beim Aufformen
des Filterspeisers mit einem modellseitig gehalterten Zentrierdorn
zusammenwirken. Hierbei kann nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen sein, daß die Zentriergestaltungen
als in das Speisevolumen vorragende, über den Umfang der Außenwand
verteilt angeordnete Leisten ausgebildet sind, wobei die Leisten
vorzugsweise einstückig
bei der Herstellung des Speiserkorpus ausgeformt werden. Alternativ
kann vorgesehen sein, daß die
Zentriergestaltungen als ein in das Speisevolumen einsetzbares und
sich an der Innenseite der Außenwand
des Speiserkorpus abstützendes
gesondertes Bauteil ausgebildet sind, welches den Zentrierdorn zentrisch übergreift.
Hierbei kann beispielsweise das einzusetzende Bauteil eine sternförmige Grundform
aufweisen.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen:
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1 einen
Aufform-Filterspeiser in einer geschnittenen Seitenansicht mit geschlossener
Kappe als Schutzmantel,
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2 den
Aufform-Filterspeiser gemäß 1 in
einer anderen Ausführungsform,
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3 einen
Aufform-Filterspeiser in einer geschnittenen Seitenansicht mit einer
eine Öffnung und
ein darin eingestecktes Formteil aufweisenden Kappe als Schutzmantel,
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Aufform-Filterspeisers
in einer Darstellung gemäß 1,
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5 einen
Aufform-Filterspeiser gemäß 4 mit
Zentrierhilfe,
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6 einen
Aufform-Filterspeiser in einer weiteren Ausführungsform mit einer den Schutzmantel
bildenden Schicht aus vergasbarem Material.
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Der
in den Zeichnungsfiguren jeweils dargestellte Speiserkorpus 10 besteht
aus einer Außenwand 11 aus
einem exothermen und/oder isolierenden Material und weist einen
sich verengenden Bodenbereich 12 mit einer Speiseröffnung 13 auf,
mit der der Speiserkorpus 10 beim Einformen an das Modell
angeschlossen wird. Im Inneren des Speiserkorpus 10 befindet
sich das Speiservolumen 14.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lagert auf der
oberen Randfläche 15 des Speiserkorpus 10 vollflächig ein
scheibenförmiger Gießfilter 16 in
einer an sich bekannten Ausbildung auf, wobei sich über dem
Gießfilter 16 eine
domartige Kappe 17 als Schutzmantel für den Gießfilter 16 beim Einformen
des Filterspeisers erhebt, die mit ihrer Aufstandsfläche auf
der Oberfläche
des Gießfilters 16 aufsteht.
Die domartige Kappe 17 bildet in ihrem Innenraum einen
Gießhohlraum 18 aus.
Dieser Gießhohlraum
kann nach Ausführungsbeispielen
der Erfindung offen bleiben oder aber mit einem vergasbaren Material 19 ausgefüllt sein,
um die Kappe 17 gegen den einwirkenden Formdruck zusätzlich zu
stabilisieren.
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Hierzu
ist in 2 eine andere Ausführungsform der Halterung der
Kappe 17 an dem Speiserkorpus 10 dargestellt,
indem der Gießfilter 16 auf
der oberen Randfläche 15 des
Speiserkorpus 10 nur auf einem Teil von dessen Wandstärke auflagert,
während
die Kappe 17 ebenfalls auf dem noch vorhandenen Teilbereich
der oberen Randfläche 15 des
Speiserkorpus 10 aufsteht, sich damit unmittelbar auf dem
Speiserkorpus 10 abstützt
und den Gießfilter 16 umschließt. Hiermit
ist nicht nur der Vorteil verbunden, daß der auf die Kappe 17 einwirkende
Formdruck um den Gießfilter 16 in
den Speiserkorpus 10 geleitet wird, es wird auch der Gießfilter 16 bei
der Herstellung des Filterspeisers entsprechend lagefixiert.
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Es
ist anzumerken, daß Speiserkorpus, Gießfilter
und Kappe in geeigneter Weise gegeneinander fixiert bzw. miteinander,
beispielsweise durch Kleben, verbunden sind.
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Ist
ein zu den 1 und 2 beschriebener
Filterspeiser in eine Gießform
derart eingeformt, daß die
Kappe 17 noch von Formmaterial überdeckt ist, so muß vor dem
Einguß des
flüssigen
Metalls mittels eines Bohrers bzw. Fräsers ein entsprechender Gießkanal in
das Formmaterial eingebracht werden, wobei mittels des Bohrers oder
Fräsers
die Kappe 17 geöffnet
wird, so daß das
einzugießende
flüssige
Metall sich in dem innerhalb der Kappe 17 befindlichen Gießhohlraum 18 verteilen
und von hier aus vollflächig über den
Gießfilter 16 in
das Speiservolumen 14 und von hier aus in den Formhohlraum
der Gießform abfließen kann.
Soweit in dem Gießhohlraum
vergasbares Material 19 untergebracht ist, löst sich
dieses bei Zutritt des flüssigen
Metalls auf.
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Das
Einbringen eines Gießkanals
in die fertige Gießform
ist dann erleichtert, wenn, wie in 3 dargestellt,
die Kappe 17 eine vorzugsweise zentrale Öffnung 20 aufweist,
in die ein die Öffnung 20 ausfüllendes,
vorzugsweise zylindrisches Formteil aus einem vergasbaren Material
eingesteckt ist. Dieses Formteil ragt über die Kappe 17 hinaus
bis in den von dem Formmaterial der Gießform ausgefüllten Bereich
hinein, so daß beim
Herstellen des Gießkanals durch
Bohren oder Fräsen
lediglich die Verbindung von der Außenfläche der Gießform bis zu dem Formteil 21 zu
schaffen ist. Das alsdann eingebrachte flüssige Metall sorgt für ein Auflösen des
Formteils 21, so daß das
flüssige
Metall in den von der Kappe 17 umschlossenen Gießhohlraum 18 eintreten
kann.
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In 4 ist
ein weiters Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, bei welchem zur Festlegung des Gießfilters 16 der
Speiserkorpus 10 an seinem oberen Rand eine von der oberen
Randfläche 15 ausgehende
innenseitige Einziehung 23 mit einer dadurch gebildeten
Abstützfläche 24 aufweist,
wobei die innenseitige Abstützfläche 24 als
Auflager für
den in den oberen Bereich des Speiserkorpus 10 einzusetzenden
Gießfilter
bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gießfilter 16 auf
seiner dem Gießhohlraum 18 zugewandten
Oberseite mit einer aus Metall bestehenden Eingußplatte 25 abgedeckt,
wobei die Anordnung von Eingußplatte 25 und Gießfilter 16 derart
getroffen ist, daß bei
in die Einziehung 23 des Speiserkorpus 10 eingelegten
Bauteilen 16, 25 eine Bündigkeit mit der oberen Randfläche 15 des
Speiserkorpus 10 gegeben ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
lagert insoweit die Kappe 17 auf dem von der Einziehung 23 nicht
erfassten Teilbereich der oberen Randfläche 15 des Speiserkorpus 10 auf,
wobei sich die Kappe 17 zusätzlich mit einem Teilbereich
auf der Oberfläche
des in die Einziehung 23 des Speiserkorpus 10 eingelegten
Gießfilters 16 mit
darauf liegender Eingußplatte 25 abstützt. Ferner
ist auf der Unterseite des Gießfilters
ein an sich bekannter Brechkern 28 mit einer Durchgangsöffnung 29 als
Verbindung zwischen dem Speiservolumen 14 und dem beim
Eingießen
mit dem flüssigen
Metall zu füllenden
Formhohlraum angeordnet. Zu Beginn des Gießvorganges verhindert die auf
dem Gießfilter 16 aufliegende
und aus Metall bestehende Eingußplatte 25 einen
unmittelbaren Durchtritt des flüssigen
Metalls durch den Gießfilter 16,
so daß es
zu einem Stau des flüssigen
Metalls in dem Gießhohlraum 18 kommt.
Nach einer entsprechenden Einwirkungszeit ist die Eingußplatte 25 aufgeschmolzen,
so daß der
Gießfilter 16 nun
von dem im Gießhohlraum 18 anstehenden
flüssigen
Metall vollflächig
durchströmt
wird.
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Um
die Positionierung des Gießfilters
beim Einformen sicherzustellen, ist in 5 das zu 4 beschriebene
Ausführungsbeispiel
einschließlich
einer Zentrierhilfe dargestellt, die aus einem die Durchgangsöffnung 29 des
Brechkerns 28 durchgreifenden und bis in das Speisevolumen 14 reichenden
Zentrierdorn 27 besteht. An der Innenseite der Außenwandung 11 des
Speiserkorpus 10 sind in das Speiservolumen vorragende
Leisten 26 angedeutet, mit denen sich beim Aufsetzen des
Filterspeisers auf den Zentrierdorn 27 der Filterspeiser
zentriert und während
des Aufform-Vorganges
seine Lage beibehält.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß der vollflächig auf
der oberen Randfläche 15 des
Speiserkorpus 10 aufliegende Gießfilter 16 von einer
Schicht 22 aus einem vergasbaren Material, vorzugsweise
aus Styropor, überdeckt
ist. Diese Schicht sorgt einerseits für einen Schutz des Gießfilters 16 gegen
den Formdruck, andererseits löst
sich bei Zutritt von dem flüssigen
Metall die Schicht 22 auf, wodurch der erforderliche Gießhohlraum 18 innerhalb
des ihn umgebenden Formmaterials der Gießform geschaffen ist.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der
Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser
Unterlagen können
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.